Egy kínai kutató meglepő kapcsolatot talált az autók és a buborékok viselkedése közt

A fukushimai atomerőmű. 2011. március 11-én a földrengést követő cunami miatt, ami az alacsony falakon átcsapott, megszűnt a hűtés és bekövetkezet a zónaolvadás.

A természetben időnként ismétlődnek a mintázatok. A spirálok megjelennek a napraforgóban és a hurrikánokban. Az ágak felbukkannak az erekben és a villámlásban. Limiao Zhang a Massachusets Institute of Technology doktorandusza egy másik hasonlóságot talált: az utcai forgalom és a forrásban lévő víz között, ami összefüggésben van a nukleáris zónaolvadásokkal.

Amikor Limiao Zhang a kollégiumban mérnök tanulóként rájött, hogy a mérnökség nem csak termékek tervezését jelenti, amik működnek, hanem reziliensek is. Ezért az ipari mérnökség felé fordult és analizálta a kritikus infrastruktúrák megbízhatóságát, különösen a forgalmi hálózatokat.

„A kritikus infrastruktúrák közt a nukleáris erőművek meglehetősen speciálisak. Bár óriási szén mentes energiát nyújt, amint összeomlik, katasztrofális eredménnyel jár."-mondja Zhang.

Ezért úgy döntött, hogy újra vált és az atomtechnikát tanulmányozta.
Témavezetője Matteo Bucci laborjában a legtöbb munka a forrás krízissel foglalkozik. Sok felhasználásban, mint például a nukleáris erőművek és erőteljes számítógépek, a víz hűti a dolgokat. Amikor egy forró felület felforralja a vizet, buborékok tapadnak a felszínhez mielőtt felemelkednének, de ha túl sok formálódik, egy gőzrétegben egyesülnek, ami elszigeteli a felszínt. A hő nem tud eltávozni- ez a forrás kírzis.
Bucci meghívta Zhanget a laborjába részben, mert Zhang kapcsolatot látott a forgalom és a hőátvitel közt. A két jelenség adat ábrái meglepően hasonlóan néznek ki. „ A matematikai eszközök amit a forgalmi dugók tanulmányozásához fejlesztett a problémánk vizsgálatának teljesen más módja volt, valami olyat használt, amely intuitívan nem kapcsolódik." – mondja Bucci."
A buborékokat autóknak tekinthetjük. Minél több van, annál többet interferálnak egymással. A forrást tanulmányozó emberek az egyes buborékok fizikájára fókuszáltak. Zhang ehelyett statisztikai fizikával analizálja a viselkedés kollektív mintázatát.

A fukushimai atomerőmű. 2011. március 11-én a földrengést követő cunami miatt, ami az alacsony falakon átcsapott, megszűnt a hűtés és bekövetkezet a zónaolvadás. Forrás: https://www.theguardian.com/world/2021/aug/26/fukushima-operators-to-build-undersea-tunnel-to-dump-contaminated-water

A forrás krízisről szóló első - Physical Review Letters magazinban publikált - dolgozatában Zhang teóriát és szimulációkat használt, hogy meghatározza a skálafüggetlen viselkedést a forrásban: épp mint a forgalomban, ugyanazok a minták jelennek meg, akár közelítünk, távolodunk térben, vagy időben kifejezve. Számítanak a kicsi és a nagy buborékok is.

Ezt használva a csapat talált bizonyos fizikai paramétereket, amik előre jelezhetik a forrás krízist.

Zhang matematikai eszközei megmagyarázzák a kísérleti adatokat, és új kipróbálandó kísérleteket sugall. Egy második dolgozatban a csapat több adatot gyűjtött és módokat talált a forrásválság előre jelzésére sokféle körülmények között.
Zhang tézise és harmadik dolgozata folyamatban vannak, egy univerzális törvényt javasol krízis magyarázatára. „Egy fizikai törvénybe ültette át a mechanizmust, mint az F=ma, vagy E=mc2. Egy hasonlóképpen egyszerű egyenlettel állt elő." – mondja Bucci.

(Forrás: Massachusets Institute of Technology)