Физики в ходе новых опытов выяснили, что при скоростях, близких к скорости света, жидкость обретает более вязкую консистенцию относительно неподвижной системы отсчета. О своем исследовании ученые рассказали в журнале Physical Review E.
Известно, что при движении объекта со скоростью, являющейся существенной частью скорости света по отношению к наблюдателю, длина этого объекта в направлении движения покажется наблюдателю короче, чем она есть на деле в покое. Он будет видеться короче на коэффициент, равный единице, деленной на фактор Лоренца. Последний показатель зависит исключительно от относительной скорости между объектом и наблюдателем и от скорости света. Он всегда больше или равен единице.
В новой работе ученые вывели теорию вязкости жидкостей, способную объяснить изменения в поведении жидкости, что движутся со скоростью, близкой к световой. Вязкость жидкости при таких высоких скоростях пропорциональна обычной вязкости жидкости при малых скоростях, умноженной на фактор Лоренца.
В основу теории положено релятивистское уравнение Ланжевена и неаффинная теория смещений, что описывает микроскопическое движение частиц под действием потока. Подобные частицы, хотя и подвержены тенденции следования полю потока, испытывают и отклонения, спровоцированные взаимодействием с иными частицами. В результате происходят так называемые неаффинные движения, играющие ключевую роль в рассеянии импульса в движущейся жидкости.
При анализе высокоэнергетических жидкостей алгоритм предсказывает кубическую зависимость вязкости от температуры, а это согласуется с эмпирическими данными. Данный вывод созвучен новому закону, объединяющему ключевые фундаментальные константы природы. Что открывает перспективы для исследования релятивистской плазмы и кварк-глюонной плазмы, которая образуется при столкновении ядер.
Ученый отмечает, что полученные результаты говорят о новом релятивистском эффекте, аналогичном сокращению длины и замедлению времени. Его можно сформулировать как «загустевание жидкости». Эффект будет иметь серьезные последствия для понимания особенностей релятивистской плазмы в астрофизике и физике высоких энергий.
