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多边形漩涡
作者:岳明/文 发布时间:2008-05-16 16:15 阅读次数: 125 次 来自:《大科技·科学之谜》2008·05
你可相信,水流旋转会自动形成规则的多边形?当科学家在实验室观察到这种现象时,非常惊讶。
漩涡伸出了触角
科学家在一个大圆筒的底部向上装一根杆,杆端装一圆盘面,圆盘面平行于大圆筒的底部。用电机带动,可使圆盘面飞速旋转。在圆筒内装上液体,例如水,水面没过圆盘面几个厘米。然后开动电机,圆盘面带动水流旋转,击打着圆形的器壁,形成圆形漩涡。
圆盘面继续加快速度,突然水流的圆形漩涡出现了棱角,变成了多边形,随着水流旋转速度的不同,逐渐出现了三角形的漩涡,正方形的漩涡,五边形的漩涡和六边形的漩涡。初始的圆形漩涡是不稳定的,但是当它变成多边形后,多边形漩涡却非常稳定,能够保持相同的形状长达几个小时,只要搅拌桨的旋转速度不变,也就是水流的旋转速度不变,漩涡的形状就不变。水流旋转逐渐变化,漩涡的形状也会慢慢变成另一个形状。这些多边形漩涡有的是静止的,有的也在旋转着,速度较恒定,但是它的旋转速度远低于圆盘面的旋转速度。
在这里,圆盘面其实就是起到了搅拌的作用,实验表明,即使搅拌的桨叶没有棱角,完全是圆盘形的,旋转的水流随着转速的变化也会呈现出多边形的形状。
这些多边形漩涡简直是个奇观,让观察它的科学家目瞪口呆。其实这个现象,另一些科学家在8年前就曾观察到了,但是对于这个现象为什么会出现,怎么出现的,科学家们一无所知。科学家正在用不同大小的圆筒形容器以及不同的搅拌桨来试验多边形漩涡出现所需要的条件。
土星上的六边形漩涡
这个现象很值得研究,因为星球上一般都有流动的大气,我们的地球上除了空气之外还有水,大气或水流的的旋转也许会形成规则的多边形。
有趣的是,土星上已经出现了巨大的六边形漩涡,位于土星的北极,这巨大的漩涡为何是稳定的六边形,而且还能够缓慢旋转,科学家感到非常奇怪,它是什么,怎么形成的?若科学家能够参考上述水流旋转时会呈现多边形的现象,土星上那巨大的六边形漩涡就不难解释了,在星球的极地地区由于温度和星球旋转的影响,气流也会旋转起来,例如地球的北极就会出现漩涡,但是地球上的漩涡是圆形的,那么土星上的漩涡为何是六边形的?这可能与气流旋转的速度和气流的稠密程度有关,土星极地那浓厚的气流若旋转速度很快,就会出现这种六边形的稳定云团或漩涡。
另外,土卫一上有一个巨大的六边形坑,在火星的表面也有许多六边形的坑,这些六边形的坑是如何形成的?它们是否也与六边形漩涡有关系?我们期待科学家的深入研究。