Leonardo da Vinci’nin 500 Yıllık Paradoksu Sonunda Çözüme Kavuşturuldu

Leonardo Paradoksu’nun 500 yıllık gizemi çözümlendi. Adını, bu fenomeni gözlemleyen Leonardo da Vinci’den alan ünlü fizik probleminin artık bir cevabı var.

Yaklaşık 500 yıl önce, Leonardo da Vinci hava kabarcıklarının su yüzeyine çıkışını izliyordu. Tam bu sırada bazı hava kabarcıklarının yüzeye doğrudan bir yükselme gerçekleştirmek yerine açıklanamaz biçimde zikzaklar çizerek veya sarmal oluşturarak çıktığını fark etti.

Yüzyıllardır kimse Leonardo Paradoksu olarak adlandırılan ve sudaki bazı kabarcıkların hareketindeki bu garip döngüsel sapmaya tatmin edici bir açıklama getirememişti.

Proceedings of the National Academy of Sciences’ta yayımlanan yeni bir çalışmaya göre bu fenomene yüksek oranda uyan yeni simülasyonlar geliştiren iki bilim insanı, zamana meydan okuyan bu bilmeceyi sonunda çözmüş olabilir.

Sonuçlar, bazı kabarcıkların kritik yarıçap boyutuna ulaştığını, bunun şekillerinde deformasyona ve çevrelerindeki su akımıyla girdikleri iletişim sonucu yeni ve kararsız yollar izlemelerine neden olduğunu gösteriyor.

500 Yıllık Leonardo Paradoksu Çözüme Kavuşturuldu

Makalenin yazarları Miguel Herrada ve Jens Eggers, çalışma hakkında şu ifadelere yer veriyor:

“Sudaki hava kabarcıklarının hareketi, kimya endüstrisinden çevreye bir çok doğal fenomenin gerçekleşmesinde önemli bir rol oynuyor.

“Tek bir kabarcığın yükselişi, hem deneysel hem de teorik olarak çok çalışılmış bir model görevi üstleniyor.

“Tüm bu çabalara ve kullanılan muazzam hesaplama gücüne rağmen suda deforme olabilen bir hava kabarcığı için hidrodinamik denklemlerin sayısal simülasyonları ile deney sonuçlarını uzlaştırmak mümkün olmadı. Bu durum Leonardo da Vinci tarafından yapılan ilgi çekici gözlem için de geçerli.”

Su içinde yükselen hava kabarcıkları akışkanlık, yüzey sürtünmesi ve çevresel kirleticiler gibi kabarcığın şeklini bozan ve çevresindeki suyun dinamiklerini etkileyen çeşitli kuvvetlerden etkileniyor.

Yarıçap Farkı Öne Çıkıyor

Yarıçapı bir milimetreden küçük olan hava kabarcıkları düz bir rota izleyerek yükselme eğilimindeyken yarıçapı daha büyük olan kabarcıklar sarmal ve zikzak yörüngeler geliştiriyor. Bu durum hem Leonardo da Vinci hem de sonrasında gelen bilim insanlarınca gözlemlenmiş ve doğrulanmıştı.

Herreda ve Eggers, hava kabarcıkları ve sulu ortam arasındaki karmaşık etkileşimi simüle etmekte ağdalı akışkanların hareketlerini açıklamakta kullanılan matematiksel bir yaklaşım olan Navier-Stokes denklemlerinden yararlandı. İkili, bu eğilimi tetikleyen yarıçap boyutunu 0,926 mm olarak saptadı ve kabarcıkların hareketindeki sapmanın ardındaki olası mekanizmayı tanımlamayı başardı.

Herreda ve Eggers’in çalışması; 500 yıllık Leonardo Paradoksu’nu çözmenin yanı sıra baloncukların değişken davranışları ve kolay sınıflandırmaya uymayan diğer nesneler hakkında bir dizi başka soruya yanıt veriyor.

Herreda ve Eggers çalışmanın sonunda şunları söyledi:

“Daha önce kabarcığı taşıyan suyun kararsız hâle geldiğine inanılırken biz akış ve kabarcık deformasyonu arasındaki etkileşime dayanan yeni bir mekanizmayı ispatladık. Bu mekanizma, birçok ortamda bulunan, katı ve gaz arası bir yapıyı taklit eden küçük parçacıkların da incelenmesine kapı aralıyor.”

Leonardo Paradoksu hakkındaki bu çözüme dair sizlerin görüşleri neler? Görüşlerinizi Kayıp Rıhtım Forum’da paylaşabilir, bizleri Google Haberler üzerinden de takip edebilirsiniz.

Kaynak: Vice