เอนโทรปีทางอุณหพลศาสตร์ของการไหลของออยเลอร์ยังคงที่ตามกฎของอุณหพลศาสตร์ ศาสตราจารย์ Mahendra Verma และนักวิชาการวิจัย Soumyadeep Chatterjee จากภาควิชาฟิสิกส์ ไอไอทีปุระได้แนะนำ "เอนโทรปีของอุทกพลศาสตร์" เพื่อใช้วัดลำดับในระบบหลายระดับและไม่มีความสมดุล เช่น ระบบอุทกพลศาสตร์และดาราศาสตร์ฟิสิกส์ และนำไปใช้กับความปั่นป่วน
พวกเขาพบว่าการไหลแบบ 2D ออยเลอร์ หรือการไหลที่ไม่มีความหนืด ดำเนินไปจากความผิดปกติไปสู่ลำดับ ข้อโต้แย้งเชิงวิเคราะห์และการจำลองเชิงตัวเลขที่แม่นยำถูกนำมาใช้ในการศึกษานี้ ซึ่งนำเสนอข้อมูลเชิงลึกที่สามารถปรับปรุงวิธีที่นักวิทยาศาสตร์เข้าถึงวิชาพื้นฐานที่สำคัญอย่างยิ่ง เช่น ลำดับวิวัฒนาการของความผิดปกติ กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์และการทำให้ร้อน ซึ่งเป็นกระบวนการที่กระบวนการทางกายภาพบรรลุถึงสมดุลทางความร้อน
การไหลของออยเลอร์สองมิติเปลี่ยนจากลำดับหนึ่งไปอีกความผิดปกติ และระบบอยู่ไม่สมดุลเนื่องจากการแลกเปลี่ยนพลังงานที่น่าสนใจระหว่างโครงสร้างการไหลที่ละเมิดสมดุลพลังงานที่แม่นยำ พฤติกรรมไม่สมดุลของความปั่นป่วนออยเลอร์ 2 มิติมีสาเหตุมาจากพลังงานที่ไหลผกผัน
นักวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าเอนโทรปีของอุทกพลศาสตร์ของการไหลของออยเลอร์แบบ 2D ลดลงตามเวลาในระหว่างที่เข้าใกล้สถานะเชิงเส้นกำกับ ทั้งคู่ยังพบว่าสถานะสุดท้ายของการไหลนั้นขึ้นอยู่กับสภาวะเริ่มต้นเป็นอย่างยิ่ง
ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าระบบไดนามิกที่แยกออกมาอาจวิวัฒนาการจากความผิดปกติไปสู่ลำดับในระดับมหภาค และจำเป็นต้องระมัดระวังคำกล่าวอ้างทั่วไปเกี่ยวกับ "วิวัฒนาการจากลำดับสู่ความไม่เป็นระเบียบ" ในระบบใดๆ จากการค้นพบของพวกเขา ศาสตราจารย์ Verma และ Mr. Chatterjee เชื่อว่าวิวัฒนาการที่คล้ายกันอาจเกิดขึ้นในระบบแรงโน้มถ่วงในตัวเอง
ตามที่นักวิทยาศาสตร์เอนโทรปีของอุทกพลศาสตร์อาจมีประโยชน์สำหรับการหาลำดับเชิงปริมาณในระบบทางชีววิทยา อุทกพลศาสตร์ ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ ระบบนิเวศ และเศรษฐกิจ
การอ้างอิงวารสาร:
- มาเฮนดรา เค. เวอร์มา และ โซมยาดีพ แชตเตอร์จี เอนโทรปีของอุทกพลศาสตร์และการเกิดขึ้นของลำดับในความปั่นป่วนออยเลอร์สองมิติ ของเหลวทบทวนทางกายภาพ- เล่มที่ 7 พฤศจิกายน 2022 หมายเลขบทความ: 114608 DOI: 10.1103/PhysRevFluids.7.114608
