Cargando, por favor espere...
Con motivo de los 117 años del nacimiento del matemático soviético Andréi Andreyevich Kolmogórov (1903–1987), doctor en física y matemáticas en 1935 por la Universidad Estatal Lomonósov de Moscú y después miembro de la Academia de Ciencias y Ciencias Pedagógicas de la Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (URSS), reproduzco una de sus aportaciones más significativas en la teoría de la turbulencia, las conocidas microescalas de Kolmogórov, donde la energía cinética se disipa en forma de calor y la viscosidad se expande.
De acuerdo con la definición proporcionada por varios especialistas en la mecánica de fluidos, la turbulencia es un flujo de partículas que se presenta en la naturaleza con dos formas diferentes: laminar (cuando las trayectorias de las partículas son regulares o suaves) o turbulento (cuando las trayectorias de las partículas son aleatorias o caóticas). Este fenómeno se encuentra en el movimiento de los mares, en los chorros que salen de un grifo con suficiente velocidad (laminar), en la respiración o estornudo de un ser humano, en el flujo de los ríos y los océanos, en los torbellinos de la atmósfera, en la corriente de agua en las tuberías (laminar), en el flujo de la sangre en las venas de un ser humano (laminar), en las turbinas, en los rodamientos con aceites lubricantes (laminar), etcétera.
Por la inestabilidad de las partículas en un flujo turbulento, por la dificultad de determinar las ecuaciones que rigen las trayectorias de las partículas en movimiento desordenado y, sobre todo, por la importancia de lograr, hasta cierto punto predecir, y controlar las turbulencias, su estudio se volvió vital. Varios matemáticos, ingenieros y físicos dedicaron su vida entera al estudio de este fenómeno. Entre ellos destacan los científicos Claude-Louis Marie Henri Navier (1785–1836), George Gabriel Stokes (1819–1903) y Osborne Reynolds (1842–1912). Este último fue quien, en 1883, descubrió que el carácter laminar o disperso de una turbulencia dependía de las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas presentes en un fluido. Demostró que si la presencia de la viscocidad era alta y la velocidad del fluido baja, entonces había un flujo laminar; en cambio si la viscosidad era baja y la velocidad del fluido alta, entonces existía un flujo turbulento. (Para más detalle consulte el artículo Introduction to turbulence, del profesor sueco Hakan Gustavsson, de la división de mecánica de fluidos de Lulea Univesity of Technology).
Pero llegó el matemático soviético Andréi Andreyevich para demostrar que el flujo turbulento, a pesar de su aleatoriedad, también contenía partes estables. Comprobó que las trayectorias de las partículas de un fluido a pequeña escala, entre 0.1 y 10 milímetros, forman varios remolinos pequeños que dependen de la velocidad del fluido, su viscocidad, densidad y presión. Del estudio de esas regiones milimétricas, Kolmogórov dedujo tres escalas, conocidas actualmente como microescalas de Kolmogórov: escala longitud 〖l=(ϑ^3/ε)〗^(1/4), escala tiempo t=(ϑ/ε)^(1/2)y escala velocidad u=(ϑε)^(1/4), donde ε es la tasa media de disipación de la energía cinética de la turbulencia por unidad de masa y ϑ la viscosidad cinemática del fluido.
El genio soviético estuvo trabajando en este resultado durante seis meses antes de que el ejército nazi invadiera el territorio soviético el 22 de junio de 1941. En ese lapso publicó tres artículos cortos sobre las microescalas de un flujo turbulento en la revista Doklady Akademii Nauk (Reportes de la Academia de las Ciencias). El 23 de junio del mismo año, por indicaciones del presidium en la Academia de Ciencias, todos los científicos soviéticos destinaron su tiempo a las investigaciones militares. En el terreno de la balística y la mecánica, Kolmogórov aportó resultados útiles al Ejército Rojo, entre los que destacó la dispersión más ventajosa para los proyectiles de disparo.
Después de la victoria del pueblo soviético sobre el ejército nazi, en la que perdió a 27 millones de sus ciudadanos, la Academia de Ciencias de la URSS, a petición de Kolmogórov, creó, en1946, un laboratorio de turbulencia atmosférica en el Instituto Geofísico de la misma academia. Sirva este relato para que más estudiantes mexicanos se interesen en las ciencias exactas y las ingenierías.
En este Gobierno, los científicos se han sentido agredidos por el Conacyt, que ha denigrado su trabajo. Aun así advirtieron de los peligros y deficiencias de esta nueva Ley, pero al final no fueron escuchados.
En este artículo sarás por qué es tan importante saber respirar bien cuando realizas algún tipo de ejercicio físico.
La reducción de la mariposa monarca en bosques mexicanos, las cuales ocuparon 2.10 hectáreas de terreno -en el primer trimestre del 2021-, respecto a las 2.83 hectáreas registradas en 2019.
Los investigadores esperan que estos avances científicos con quimeras en parte humanas ayuden algún día a cubrir la demanda de trasplantes de órganos.
Hoy sabemos que forma parte de los números irracionales y que es un número algebraico, al ser solución de una ecuación algebraica.
Un estudio identificó a cinco pacientes que desarrollaron la enfermedad de Alzheimer “por contagio”, quienes durante su infancia recibieron un tratamiento hormonal de crecimiento a fin de modificar sus estaturas.
Como parte de un experimento, por primera vez la NASA transmitió a la Tierra un video de “ultra alta definición” de 15 segundos de un gatito llamado Taters.
Como los animales de carga, nuestra rutina diaria se limita a dormir, alimentarnos y trabajar.
Creer que las verdades matemáticas y objetos matemáticos tienen existencia independiente de la mente humana no tiene fundamento; desde Pitágoras hasta algunos matemáticos más contemporáneos creen en esta independencia.
El país carece de una Ley en Ciencia y tecnología, aunque se ha hablado al respecto de realizarla, aun no hay avances en este tema.
La alquimia árabe resultó ser una inspiración a Roger Bacon y, más tarde, a Isaac Newton.
El satélite Jinan-1, de 23 kg, y su estación de 100 kg, son más pequeños y económicos que el Micius de 600 kg, usado en 2017.
Mirar directamente al Sol durante un eclipse puede causar daños irreversibles en la retina, incluso sin sentir dolor; como sucedió en 1991.
Crowdstrike sufrió una interrupción global que afectó a aeropuertos, bancos y otras empresas a nivel mundial.
Alan Turing no fue un estudiante brillante, pero si talentoso, perseverante en los problemas que quería resolver. Se hizo famoso cuando inventó una máquina capaz de descifrar los códigos secretos de comunicación usados en la SGM.
SAT se queda sin fondos para devolución de impuestos, asegura Mario Di Costanzo
Termina tregua entre Rusia y Ucrania
Detectan herbicida tóxico en 500 niños con daño renal en Jalisco
¡Alerta vacacionistas! Identifican medusas y cocodrilos en Puerto Vallarta
Comienza CFE cacería de diablitos
Detectan virus de influenza aviar AH7N3 en granja de Nuevo León
Escrito por Romeo Pérez
Doctor en Física y Matemáticas por la Facultad de Mecánica y Matemáticas de la Universidad Estatal de Lomonosov, de Moscú, Rusia.