PRE: доказана связь между скоростью движения и вязкостью жидкости

Учёные выяснили, что при движении жидкости с близкой к скорости света скоростью её вязкость возрастает относительно наблюдателя в покоящейся системе отсчёта. Результаты исследования опубликованы в журнале «Physical Review E».

Известно, что при движении объекта с высокой скоростью по отношению к наблюдателю его длина в направлении движения визуально сокращается. Это связано с эффектом Лоренца, который зависит от относительной скорости и скорости света, всегда превышая единицу. В новой работе учёные разработали теорию, объясняющую, как изменяется вязкость жидкости при таких условиях.

Оказалось, что при высоких скоростях вязкость жидкости прямо пропорциональна её вязкости при малых скоростях, умноженной на коэффициент Лоренца. Для создания этой теории применялись релятивистское уравнение Ланжевена и теория неаффинных смещений, описывающая микроскопическое поведение частиц в потоке.

Несмотря на стремление частиц следовать потоку, они отклоняются из-за взаимодействий друг с другом, что приводит к неаффинным движениям, играющим важную роль в рассеянии импульса в жидкости. Анализ показал, что для высокоэнергетических жидкостей вязкость зависит от температуры кубически, что соответствует эмпирическим данным.

Этот вывод позволяет говорить о новом релятивистском эффекте, названном «загустеванием жидкости», аналогичном сокращению длины и замедлению времени. Открытие имеет перспективы для исследований релятивистской плазмы и кварк-глюонной материи в астрофизике и физике высоких энергий.