Скорость света повлияла на поведение жидкости

Учёные установили, что при околосветовых скоростях жидкость в относительно неподвижной системе отсчёта становится более вязкой. Эти данные были опубликованы в научном журнале Physical Review E.

Фото: flickr.com by memoreks, CC BY-SA 2.0

Согласно известному принципу относительности, когда объект движется со скоростью, близкой к скорости света, его длина в направлении движения для внешнего наблюдателя сокращается. Это сокращение определяется фактором Лоренца, который зависит от относительной скорости между объектом и наблюдателем и скорости света, и всегда больше или равен единице.

В данном исследовании была разработана теория, объясняющая, как вязкость жидкости изменяется при движении с околосветовыми скоростями. Оказалось, что вязкость такой жидкости пропорциональна её обычной вязкости при низких скоростях, умноженной на фактор Лоренца.

Для создания теории учёные использовали релятивистское уравнение Ланжевена и теорию неаффинных смещений, которая рассматривает микроскопическое движение частиц, испытывающих отклонения от общего потока из-за взаимодействий между собой, что приводит к неаффинным движениям. Эти движения критически важны для понимания переноса импульса в движущейся жидкости.

Теория также предсказывает, что вязкость высокотемпературных жидкостей будет зависеть от температуры в кубической степени, что соответствует экспериментальным наблюдениям. Это открытие связывает основные физические константы и открывает новые горизонты в исследовании релятивистской плазмы, включая кварк-глюонную плазму, возникающую при столкновениях ядер.

Специалисты отмечают, что обнаруженный эффект можно рассматривать как новый релятивистский феномен, подобный сокращению длины и замедлению времени, который можно было бы назвать "релятивистским увеличением вязкости". Этот феномен имеет потенциальное значение для астрофизики и физики высоких энергий, где важно понимать поведение материи при экстремальных условиях.

Уточнения

Ско́рость све́та в вакууме — абсолютная величина скорости распространения электромагнитных волн, в точности равная 299 792 458 м/с (или приблизительно 3×10⁸ м/с).