Исследователи установили, что при скоростях, приближающихся к световой, вязкость жидкости увеличивается по сравнению с неподвижной системой отсчета.
Результаты их работы опубликованы в журнале Physical Review E.
Известно, что если объект движется с такой скоростью, которая является значительной долей скорости света относительно наблюдателя, длина этого объекта в направлении движения будет казаться ему короче, чем в состоянии покоя. Эта сокращенная длина будет уменьшаться на коэффициент, равный единице, деленной на фактор Лоренца, который зависит только от относительной скорости между объектом и наблюдателем, а также от скорости света и всегда будет не меньше единицы.
В новом исследовании была сформулирована теория вязкости жидкостей, которая разъясняет изменения в поведении жидкости, движущейся с быстротой, приближенной к световой. Вязкость жидкости при высоких скоростях оказывается пропорциональной ее обычной вязкости при низких скоростях, умноженной на коэффициент Лоренца.
Для создания этой теории применялись релятивистское уравнение Ланжевена и неаффинная теория смещений, которые описывают микроскопическое движение частиц под воздействием потока. Несмотря на склонность частиц следовать потоку, они испытывают отклонения из-за взаимодействий с другими частицами, что приводит к так называемым неаффинным движениям. Эти движения играют важную роль в рассеянии импульса в движущейся жидкости.
В ходе исследования высокоэнергетических жидкостей была выявлена кубическая зависимость вязкости от температуры, что соответствует эмпирическим наблюдениям. Это наблюдение поддерживает новый закон, который объединяет важные фундаментальные константы природы, и открывает новые горизонты для исследования релятивистской плазмы и кварк-глюонной плазмы, возникающей при ядерных столкновениях.
Исследователь подчеркивает, что достигнутые результаты позволяют говорить о новом релятивистском эффекте, подобном сокращению длины и замедлению времени, который можно охарактеризовать как «загустевание жидкости». Этот эффект может оказывать значительное влияние на наше понимание поведения релятивистской плазмы в областях астрофизики и физики высоких энергий.
