O co dokładnie chodzi? O nieznany przez długi czas wpływ szczególnej teorii względności na płyny. W ramach badania tego zjawiska, nazywanego zagęszczaniem, naukowcy stworzyli mikroskopową teorię obejmującą lepkość płynów i jej wpływ w warunkach relatywistycznych. Na czele zespołu prowadzącego eksperymenty stanął Alessio Zaccone, a ustalenia jego i jego współpracowników trafiły na łamy Physical Review E.
Czytaj też: Sztuczna inteligencja nauczyła się patrzeć jak człowiek. Potrzeba było tunelowania kwantowego
Zdaniem samych zainteresowanych zebrane w toku tego niezwykłego śledztwa informacje powinny mieć przełożenie na zmniejszanie luki między istniejącymi koncepcjami obejmującymi relatywistyczną hydrodynamikę a klasycznym zachowaniem płynów. W grę wchodzi nawet potrzeba ustanowienia nowego, podstawowego prawa fizyki.
Zaccona, będący przedstawicielem Uniwersytetu w Mediolanie, zaprojektował mikroskopijny model lepkości. Z jego wykorzystaniem możliwe jest uwzględnianie efektów szczególnej teorii względności przy prędkościach relatywistycznych. Mając na uwadze fakt, że dotychczas brakowało relatywistycznej teorii lepkości płynów odtwarzającej granicę dla klasycznych gazów, zrozumiemy, dlaczego istniejące teorie były, delikatnie mówiąc, niekompletne.
Szczególna teoria względności została zaprezentowana światu przez Alberta Einsteina w 1905 roku
Główny autor nowych badań sugeruje, że zachowanie lepkości gazów w codziennych warunkach z uwzględnieniem czynników pokroju masy, temperatury czy rozmiarów cząstek, może być spójne nawet w sytuacji, gdy gazy nie poruszają się z wartościami bliskimi prędkości światła. Co więcej, taka teoria pozwala również wyobrazić nam sobie, co dzieje się z cieczami, gdy zbliżają się do bardzo wysokich prędkości. W grę wchodzą również rozpędzone i rozgrzane płyny.
W ostatecznym rozrachunku naukowcom odnoszącym się do ustaleń Einsteina udaje się teraz zgłębiać dotychczas pomijane efekty tej względności. Wyciągane wnioski pokrywają się natomiast z wynikami badań obejmujących gęste, gorące substancje, na przykład plazmę kwarkowo-gluonową, która najprawdopodobniej istniała na krótko po Wielkim Wybuchu.
Czytaj też: Komputer klasyczny rozwiązał problem kwantowy. Zrobił to szybciej od komputera kwantowego
Zaccone podsumowuje, że lepkość płynu – proporcjonalna do utraty właściwego pędu dla płynu poruszającego się z prędkością zbliżoną do prędkości światła – jest proporcjonalna do zwykłej lepkości tego samego płynu poruszającego się ze zwykłymi prędkościami pomnożononymi przez tzw. czynnik Lorentza. Kto wie, być może zagęszczanie zostanie wkrótce uznane za pomijany do tej pory efekt relatywistyczny,