वैज्ञानिकों ने पानी की टंकी में एक बंद अशांत गेंद बनाई है जो लंबे समय से चले आ रहे कई सवालों के जवाब देने में मदद कर सकती है। अशांति हमारे चारों ओर है। अशांति हर जगह है, कॉफी और दूध के लट्टे में घूमने से लेकर, हवाई जहाज के पंखों और कारों के किनारों पर वायुगतिकीय बलों तक, और यहां तक कि वाल्व बंद होने के बाद हृदय में रक्त के प्रवाह तक। हालाँकि, हम अभी भी उन सभी को पूरी तरह से नहीं समझ पाए हैं।
एक बाधा भौतिकविदों का पारंपरिक दृष्टिकोण है, जो अक्सर बाहरी कारकों से अलगाव में घटनाओं का अध्ययन करना पसंद करते हैं। लेकिन जब अशांति की बात आती है, तो एक गिलास तरल को हिलाने की तरह, चम्मच अभी भी प्रक्रिया का एक अभिन्न अंग है, जो तरल पदार्थ के व्यवहार को प्रभावित करता है। आज तक, अशांति को एक स्वतंत्र चर के रूप में अलग करने के तरीके मायावी रहे हैं।
हालाँकि, शिकागो विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों की एक टीम ने पानी की टंकी में निहित अशांति पैदा करने की एक विधि का बीड़ा उठाया है। उन्होंने कुंडलाकार प्रवाह को स्प्रे करने के लिए कुंडलाकार जेट का उपयोग किया जब तक कि अशांति की एक अलग "गेंद" नहीं बन गई और बनी रही।
नेचर फिजिक्स में प्रकाशित खोज का वर्णन करने वाले एक अध्ययन के पहले लेखक, भौतिक विज्ञानी ताकुमी मात्सुजावा ने कहा, "यह हमारे लिए आश्चर्य की बात थी।" अध्ययन के संबंधित लेखक, प्रोफेसर विलियम इरविन ने कहा: "यह एक मैदान में शांति से बैठकर पिकनिक मनाने और 50 फीट दूर से आने वाले तूफान को देखने जैसा है।"
उन्हें उम्मीद है कि यह सफलता अशांति को बेहतर ढंग से समझने के लिए अनुसंधान का एक नया रास्ता खोलेगी।
ओवेन ने कहा, "अशांति - एक विषम मिश्रण में पदार्थ का अराजक प्रवाह - एक पुरानी समस्या है।" "इसे अक्सर भौतिकी की महान अनसुलझी समस्याओं में से एक के रूप में उद्धृत किया जाता है।"
पिछले कुछ दशकों में, वैज्ञानिकों ने "आदर्शीकृत" अशांत परिस्थितियों के व्यवहार का वर्णन करने में प्रगति की है। दूसरे शब्दों में, अशांति में सीमाओं जैसे कोई भ्रमित करने वाले चर नहीं होते हैं, न ही तीव्रता और समय में परिवर्तन होता है। हालाँकि, वास्तविक दुनिया में अशांति के बारे में जानने के लिए और भी बहुत कुछ है।
ओवेन ने कहा, "अशांति हमारे चारों ओर है, लेकिन भौतिक विज्ञानी इसे संतोषजनक विवरण मानते हैं, यह अस्पष्ट है।" "उदाहरण के लिए, यदि आप पूछें, क्या मैं भविष्यवाणी कर सकता हूं कि अगर मैं इस अशांत क्षेत्र को पंचर कर दूं तो आगे क्या होगा? उत्तर है नहीं। सुपर कंप्यूटर के साथ भी नहीं।"
एक बड़ी समस्या प्रयोगों में भ्रमित करने वाले चरों की उपस्थिति है। आप पाइप के माध्यम से पानी का तेजी से छिड़काव करके या टैंक में पैडल हिलाकर अशांति पैदा कर सकते हैं, लेकिन अशांति हमेशा कंटेनर की दीवारों और स्टिरर से टकराती है, जिससे प्रयोग के परिणाम प्रभावित होते हैं।
मात्सुज़ावा, ओवेन और उनके सहयोगी पानी की टंकियों में "भंवर रिंग" प्रयोग कर रहे हैं - धुएं के छल्ले की तरह, लेकिन पानी में। जब वे अशांति पैदा करने के लिए उन्हें संयोजित करने का प्रयास करते हैं, तो ऊर्जा आमतौर पर वापस लौटती है और फिर नष्ट हो जाती है।
लेकिन एक बार जब उन्होंने एक विशेष विन्यास की खोज की - आठ कोनों वाला एक बॉक्स, प्रत्येक में एक भंवर रिंग जनरेटर - तो कुछ अजीब हुआ। जैसे ही उन्होंने केंद्र में मिलने वाले छल्लों को बार-बार फायर किया, उन्होंने बॉक्स की दीवारों से दूर, अशांति की एक स्व-निहित गेंद को बनते देखा।
यह अपने आप में एक सफलता थी: "किसी ने पहले नहीं सोचा था कि यह संभव है, तरल पदार्थों को मिलाने में अशांति बहुत अच्छी है; यदि आप कॉफी में दूध मिलाते हैं, तो आप इसे पूरी तरह से मिश्रित होने से पहले केवल एक या दो बार हिलाते हैं, लेकिन हम इसे अपनी जगह पर रख सकते हैं, जो बहुत आश्चर्यजनक है।"
एक स्टैंड-अलोन अशांति क्षेत्र वैज्ञानिकों को लेज़रों और कई तेज़ कैमरों का उपयोग करके इसके मापदंडों को अधिक सटीक रूप से ट्रैक करने की अनुमति देगा। इसमें इसकी ऊर्जा और हेलीकॉप्टरिटी (लूप कितना उलझा हुआ या "गाँठदार" है इसका एक माप), साथ ही आवेग और कोणीय आवेग (द्रव की गति और कोणीय गति के बराबर) शामिल है।
इसके अलावा, वे मापदंडों को बदलकर इसके साथ खेल सकते हैं। वे बदल सकते हैं कि डाला गया लूप दक्षिणावर्त या वामावर्त सर्पिल है। वे इनपुट ऊर्जा को बदल सकते हैं, या रिंग जोड़ना बंद कर सकते हैं और अशांति को ख़त्म होते हुए देख सकते हैं, या रिंग की हेलिकिटी को बदल सकते हैं और देख सकते हैं कि समय के साथ अशांति कैसे विकसित होती है।
ओवेन ने कहा, "अशांति कैसे समाप्त होती है? इसका विस्तार कैसे होता है? यह क्या 'याद रखता है?' "मुझे वास्तव में उम्मीद है कि इससे हमें इस क्षेत्र में नई जमीन तैयार करने में मदद मिलेगी।