ВОПРОС ЗАКРЫТ

Научное открытие — словосочетание привычное. Но не меньшее значение для фундаментальной науки имеет и обратное действие — «закрытие» какой-либо научной проблемы, признание, что ее решения не существует. В журнале Physical Review Fluids ученые Института механики сплошных сред Пермского ФИЦ УрО РАН доктора физико-математических наук Петр Фрик, Родион Степанов и кандидат физико-математических наук Алексей Шестаков опубликовали статью, где показали невозможность реализации режима Обухова — Болджиано в природных условиях.

Еще в 1959 году на возможность существования особого режима турбулентности в стратифицированной по плотности среде (когда жидкость с меньшей плотностью всегда находится выше жидкости с большей плотностью) указали практически одновременно и независимо друг от друга советский геофизик Александр Обухов и американский ученый Ральф Болджиано. Напомним, что академик А.М. Обухов, основавший и более 30 лет возглавлявший Институт физики атмосферы РАН, который теперь носит его имя, совместно со знаменитым математиком академиком А.Н. Колмогоровым был создателем теории мелкомасштабной турбулентности. В последующие годы многие ученые в нашей стране и за рубежом пытались реализовать сценарий турбулентности, получивший название режима Обухова — Болджиано, но никому не удавалось получить однозначный результат. Пермские специалисты в области гидродинамики также неоднократно возвращались к решению этой проблемы, в том числе с помощью каскадной модели конвективной турбулентности. И вот совсем недавно им удалось на основе анализа точных уравнений баланса энергии в турбулентном потоке впервые получить количественные критерии, необходимые для реализации режима Обухова — Болджиано. Об этой работе рассказал заведующий отделом физической гидродинамики ИМСС УрО РАН Пермского ФИЦ УрО РАН, доктор физико-математических наук Петр Готлобович Фрик:

— С помощью расчетов мы показали, что такой режим турбулентности возможен только в устойчиво стратифицированной по плотности среде при соблюдении определенного соотношения между мощностью источников, поддерживающих турбулентность, уровнем возникающих в ней пульсаций плотности и масштабом возбуждения, т.е. в искусственно созданных условиях. Это значит, что режим Обухова — Болджиано — чисто математическая ситуация, не имеющая места в реальных конвективных системах. В природе и даже в лабораторных условиях шансов реализовать его практически нет.

Таким образом, пермские ученые полагают, что вопрос реализации режима Обухова — Болджиано, не дававший покоя исследователям более 60 лет, закрыт.