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流体力学GIF动图:吹灭火柴都这么美

编辑:admin 来源:网络整理 时间:2017年08月06日 17:12

  流体力学GIF动图:吹灭火柴都这么美

流体力学是浪花、爆炸、气泡、涟漪、云朵和水流等事物的科学。不难理解1967年时,《流体力学杂志》(Journal of Fluid Mechanics)的编辑宣称自己刊物的宗旨就是要“上相”,他们的“自恋”并不是没有道理。

时至今日,这种“自恋”的风气依然不减。也正因为如此,在今年美国物理学会流体力学分会的年度会议上,一项“年度最美科学”的视频竞赛成为了中心议题。此次会议的时间是11月23日到25日,共收到了近100份视频作品。

这些作品涉及的内容五花八门,从日常生活中的各种情景,如小狗喝水、晃动的啤酒和动荡的云层等,到各种神奇的实验尝试,如一条很有禅意的视频就展示了激光光束如何击碎墨滴。

杰弗里·科塞夫(Jeffrey Koseff)是斯坦福大学的一位流体动力学家,也是此项竞赛的组织者。每年他和其他组织者都会选择五名新的评委。

“我们试着多样一些,从所有的职业水平中选择,”他说,“这些评委会收到指标,对最喜欢的视觉作品进行选择,不过这些评判得基于四个方面:可视化的新颖性、对科学价值的解释、制造这种视觉效果的技术、整体的美观。

在任何流体力学研究中,可视化都是十分重要的部分,而且具有与数学证据一样的地位。科塞夫说:“你可以获得所有想要的数字,但可视化的结果可以让你知道做出来的是真实成果还是垃圾。”

科学家鼓励这一领域的学生选择有关数据可视化的课程,但绝大部分的训练都来自实际工作。流体动力学家不可避免地要学会操作高速摄像机,调节光线,利用各种化学反应来获得最佳的视觉效果。

这项比赛开始于1983年,其创意来自于米尔顿·范·戴克(Milton Van Dyke)的《流体运动精美图片集》(An Album of Fluid Motion)。范·戴克是斯坦福大学的教授,他很了解可视化在流体力学领域中的重要作用,但找不到任何展现流体运动基本方式的书。他成立了自己的出版公司,给这本书定价10美元,让所有的学生都买得起。这项比赛的冠军将获得已绝版图书的拷贝。

视频比赛具有两个奖项类别,各有三位并列冠军。声誉较高的奖项以范·戴克命名,含有现金奖金200美元。第二个奖项只是简单地称为“流体运动图集”奖。

以下图片就是本次大赛所有的6个冠军作品,外加一个实验室内制造出来的云雾效果。

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一个人吹灭火柴时的气息流动

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激光光束击碎墨滴

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实验室中制造的翻滚的云,可以看到在面板上凝结的呈六边形的密集水滴

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水滴滴落在沙子上

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液滴振动

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飞溅的水花

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气泡塌缩

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小狗在喝水的时候会把舌头向后卷起,像汤匙一样把水捞进嘴里

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