奇妙的流體力學動態圖:吹滅火柴都這么美!

流體力學是浪花、爆炸、氣泡、漣漪、云朵和水流等事物的科學。不難理解1967年時,《流體力學雜志》(Journal of Fluid Mechanics)的編輯宣稱自己刊物的宗旨就是要“上相”,他們的“自戀”并不是沒有道理。時至今日,這種“自戀”的風氣依然不減。也正因為如此,在2014年美國物理學會流體力學分會的年度會議上,一項“年度最美科學”的視頻競賽成為了中心議題。此次會議的時間是11月23日到25日,共收到了近100份視頻作品。這些作品涉及的內容五花八門,從日常生活中的各種情景,如小狗喝水、晃動的啤酒和動蕩的云層等,到各種神奇的實驗嘗試。

在任何流體力學研究中,可視化都是十分重要的部分,而且具有與數學證據一樣的地位。科學家鼓勵這一領域的學生選擇有關數據可視化的課程,但絕大部分的訓練都來自實際工作。流體動力學家不可避免地要學會操作高速攝像機,調節光線,利用各種化學反應來獲得最佳的視覺效果。下面讓我們看看一些獲獎作品:

奇妙的流體力學動態圖:吹滅火柴都這么美!的圖1

米爾頓·范·戴克獎作品,顯示了一個人吹滅火柴時的氣息流動


奇妙的流體力學動態圖:吹滅火柴都這么美!的圖2
米爾頓·范·戴克獎作品,顯示了激光光束擊碎墨滴時的情形


奇妙的流體力學動態圖:吹滅火柴都這么美!的圖3
實驗室中制造的翻滾的云,可以看到在面板上凝結的呈六邊形的密集水滴。


奇妙的流體力學動態圖:吹滅火柴都這么美!的圖4
電燈泡破碎的瞬間


奇妙的流體力學動態圖:吹滅火柴都這么美!的圖5米爾頓·范·戴克獎作品,液滴振動時的情景


奇妙的流體力學動態圖:吹滅火柴都這么美!的圖6

“流體運動圖集”獎的獲獎作品,顯示了飛濺的水花


奇妙的流體力學動態圖:吹滅火柴都這么美!的圖7

“流體運動圖集”獎的獲獎作品,顯示了氣泡塌縮時的情形


奇妙的流體力學動態圖:吹滅火柴都這么美!的圖8

小狗在喝水的時候會把舌頭向后卷起,像湯匙一樣把水撈進嘴里

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