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    Le test des idées hélicoïdes isotropes de Lord Kelvins ne prouve pas que la théorie est correcte

    Crédit :G. Voth/Wesleyan University, via la physique

    Une petite équipe de chercheurs de l'Université Wesleyenne, L'Université d'Aix Marseille et l'Université de Göteborg ont tenté de tester la théorie de l'hélicoïde isotrope de Lord Kelvin en construisant plusieurs objets de test et en les laissant tomber dans un bain d'eau. Dans leur article publié dans la revue Lettres d'examen physique , le groupe décrit comment ils ont construit leurs objets, comment ils les ont testés et ce qu'ils ont observé.

    Il y a près d'un siècle et demi, le célèbre mathématicien Lord Kelvin a proposé qu'il devrait exister un objet qui, s'il est créé de la bonne manière, aurait la même apparence de n'importe quelle direction, et tournerait naturellement s'il tombait dans un réservoir d'eau. Il a appelé son objet proposé un hélicoïde isotrope et a suggéré qu'il s'agirait probablement d'une sphère avec des nageoires placées à sa surface, certains à des angles de 45° par rapport au cercle central, certains à 90°. Les chercheurs pensent qu'il est probable que des tentatives aient été faites pour tester la théorie de Kelvin, mais ils n'ont pu en trouver aucune preuve dans les textes de recherche. Ils suggèrent que la plupart de ces tentatives impliquaient probablement la construction d'objets présentant des défauts, empêchant de tels efforts d'être documentés. Dans le nouvel effort, les chercheurs ont utilisé un moyen moderne pour produire un tel objet désiré :l'impression 3D.

    Ils ont créé plusieurs hélicoïdes isotropes, avec de légères différences dans la taille et la forme des nageoires. Ils ont ensuite laissé tomber chacune de leurs créations dans un réservoir d'eau et ont regardé pour voir si l'une d'entre elles commençait à tourner spontanément. Aucun ne l'a fait ; tout est tombé directement au fond du réservoir. Ils ont ensuite examiné la possibilité qu'il y ait une légère rotation avec un ou plusieurs de leurs objets qui était trop petit pour être vu avec une observation occasionnelle. Pour savoir si cela peut être le cas, ils retournèrent à leurs textes de physique. En examinant les effets hydrodynamiques impliqués, ils ont effectué des calculs qui ont montré qu'il aurait dû y avoir un certain couplage entre leur objet et l'eau qu'il traversait, ce qui suggérait qu'il aurait dû y avoir un certain retournement - c'était tout simplement trop petit pour voir. L'équipe a déjà commencé à travailler sur un nouveau design pour un hélicoïde isotrope qui démontrera suffisamment de rotation pour être vu.

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