जबकि आदेश अक्सर अराजकता के लिए समर्पित होता है, कभी-कभी रिवर्स सच होता है। उदाहरण के लिए, टरब्युलेंट फ्लुइड में एक स्पष्ट पैटर्न बनाने की प्रवृत्ति होती है: समानांतर धारियाँ।
हालांकि भौतिकविदों ने इस घटना को प्रयोगात्मक रूप से देखा था, अब वे यह समझा सकते हैं कि मौलिक तरल गतिकी समीकरणों का उपयोग करके ऐसा क्यों होता है, यह समझने के लिए एक कदम करीब लाता है कि कण इस तरह से क्यों व्यवहार करते हैं।
प्रयोगशाला में, जब एक तरल पदार्थ को दो समानांतर प्लेटों के बीच रखा जाता है जो एक दूसरे से विपरीत दिशाओं में आगे बढ़ रहे हैं, तो इसका प्रवाह अशांत हो जाता है। लेकिन थोड़ी देर के बाद, धारीदार पैटर्न में अशांति शुरू हो जाती है। क्या परिणाम चिकनी और अशांत लाइनों का एक कैनवास है जो प्रवाह के कोण पर चलता है (एक नदी में मामूली हवा से निर्मित लहरों की कल्पना करें)।
"आप अशांति की अराजक गति से संरचना और स्पष्ट आदेश प्राप्त करते हैं," वरिष्ठ लेखक टोबियास श्नाइडर ने स्विस फेडरल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी लॉज़ेन में इंजीनियरिंग के स्कूल में एक सहायक प्रोफेसर कहा। इस "अजीब और बहुत अस्पष्ट" व्यवहार में "एक लंबे, लंबे समय के लिए वैज्ञानिकों को मोहित किया गया है।"
भौतिक विज्ञानी रिचर्ड फेनमैन ने भविष्यवाणी की कि स्पष्टीकरण को तरल गतिकी के मूलभूत समीकरणों में छिपाया जाना चाहिए, जिसे नवियर-स्टोक्स समीकरण कहा जाता है।
लेकिन इन समीकरणों को हल करना और विश्लेषण करना बहुत मुश्किल है, श्नाइडर ने लाइव साइंस को बताया। (यह दिखाते हुए कि नवियर-स्टोक्स समीकरणों में भी 3 डी तरल पदार्थ के लिए हर बिंदु पर एक चिकनी समाधान है, $ 1 मिलियन मिलेनियम पुरस्कार समस्याओं में से एक है।) इस बिंदु तक, किसी को नहीं पता था कि समीकरणों ने इस पैटर्न-बनाने वाले व्यवहार की भविष्यवाणी कैसे की थी। श्नाइडर और उनकी टीम ने इन समीकरणों के लिए "बहुत विशेष समाधान" का एक सेट खोजने के लिए कंप्यूटर सिमुलेशन और सैद्धांतिक गणना सहित विधियों के संयोजन का उपयोग किया, जो अराजकता से क्रम तक संक्रमण के प्रत्येक चरण का गणितीय वर्णन करते हैं।
दूसरे शब्दों में, उन्होंने अराजक व्यवहार को उसके गैर-अराजक निर्माण खंडों में तोड़ दिया और प्रत्येक छोटे ठिकाने के समाधान पाए। "व्यवहार है कि हम निरीक्षण रहस्यमय भौतिकी नहीं है," श्नाइडर ने कहा। "यह किसी तरह मानक समीकरणों में छिपा है जो द्रव प्रवाह का वर्णन करता है।"
यह पैटर्न समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दर्शाता है कि अशांत और शांत कैसे, अन्यथा "लामिना का प्रवाह" के रूप में जाना जाता है, एक बयान के अनुसार, अपनी अंतिम स्थिति को निर्धारित करने के लिए एक दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं। जब यह पैटर्न होता है, तो अशांत और लामिना का प्रवाह ताकत के बराबर होता है - जिसमें कोई भी पक्ष टग-ऑफ-वार नहीं जीतता है।
लेकिन यह पैटर्न वास्तव में प्राकृतिक प्रणालियों में नहीं देखा जाता है, जैसे कि हवा में अशांति। श्नाइडर नोट करता है कि इस तरह का एक पैटर्न वास्तव में विमान के लिए "बहुत बुरा होगा" क्योंकि यह ऊबड़-खाबड़ अशांत और न कि अशांत लाइनों के मचान के माध्यम से उड़ना होगा।
बल्कि, इस प्रयोग का प्रमुख लक्ष्य एक नियंत्रित वातावरण में तरल पदार्थ के मूलभूत भौतिकी को समझना था, उन्होंने कहा। उन्होंने कहा कि तरल पदार्थों की बहुत सरल गतियों को समझने के बाद ही हम अशांति की अधिक जटिल प्रणालियों को समझना शुरू कर सकते हैं जो हमारे चारों ओर मौजूद हैं, हवाई जहाज के चारों ओर वायु प्रवाह से लेकर पाइपलाइनों के अंदर तक, उन्होंने कहा।
शोधकर्ताओं ने अपने निष्कर्ष 23 मई को नेचर कम्युनिकेशंस जर्नल में प्रकाशित किए।
