Akhirnya, ahli matematika telah memecahkan masalah “penyiram terbalik” Feynman.

Alat penyiram rumput pada umumnya memiliki nozel berbeda yang disusun miring pada roda yang berputar; Ketika air dipompa, ia melepaskan pancaran air yang menyebabkan roda berputar. Namun apa jadinya jika air malah disedot ke dalam alat penyiram? Ke arah mana roda akan berputar, atau malah berputar sama sekali? Inilah intinya”Penyemprotan terbalik“Masalah yang dihadapi antara lain oleh fisikawan seperti Richard Feynman sejak tahun 1940-an. Kini, ahli matematika terapan di Universitas New York yakin bahwa mereka telah memecahkan teka-teki tersebut, menurut Makalah terbaru Diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters, jawabannya menantang kebijaksanaan konvensional mengenai masalah ini.

“Studi kami memecahkan masalah ini dengan menggabungkan eksperimen laboratorium yang cermat dengan pemodelan matematika yang menjelaskan cara kerja alat penyiram aliran balik.” kata rekan penulis Lev Ristrov Dari Courant Institute di Universitas New York. “Kami menemukan bahwa alat penyiram terbalik berputar ke arah yang berlawanan atau berlawanan saat menarik air seperti halnya saat mengeluarkannya, dan alasannya tidak kentara dan mengejutkan.”

Laboratorium Ristrov sering kali menangani teka-teki dunia nyata yang penuh warna ini. Misalnya pada tahun 2018, Ristrov dan rekannya Disetel dengan baik Resep gelembung yang sempurna didasarkan pada eksperimen dengan film tipis yang terbuat dari sabun. (Anda memerlukan tongkat berbentuk lingkaran dengan keliling 1,5 inci, dan harus meniup perlahan dengan kecepatan konstan 6,9 cm/detik.) Saya mencari ke dalam Proses pembentukan yang mendasari apa yang disebut “hutan batu” biasa terjadi di wilayah tertentu di Tiongkok dan Madagaskar. Formasi batuan runcing ini, seperti yang terkenal Hutan batu Di Provinsi Yunnan, Tiongkok, hal ini disebabkan oleh peleburan benda padat menjadi cairan karena adanya gravitasi, sehingga menghasilkan aliran konvektif alami.

Pada tahun 2021, labnya Dia membangun katup Tesla yang berfungsiMenurut desain penemunya, aliran air melalui katup diukur dua arah pada tekanan berbeda. Mereka menemukan bahwa air mengalir dua kali lebih lambat ke arah yang tidak diinginkan. Pada tahun 2022 Ristov belajar Aerodinamika yang sangat kompleks Apa yang membuat layang-layang bagus, khususnya apa yang dibutuhkan agar penerbangannya lancar. Mereka menemukan bahwa aerodinamika layang-layang berbeda secara signifikan dari pesawat konvensional, yang mengandalkan aileron untuk menghasilkan daya angkat.

Perbesar / Ilustrasi “roda reaksi” oleh Ernst Mach mekanis (1883).

Area publik

Masalah hamburan balik dikaitkan dengan Feynman karena ia mempopulerkan konsep tersebut, namun sebenarnya masalah ini berasal dari sebuah bab dalam buku teks Ernst Mach tahun 1883. Mekanika (Mekanik Mati di Ihrer Entwicklung Historisch-Kritisch Dargerstellt). Eksperimen pemikiran Mach masih relatif tidak jelas sampai sekelompok fisikawan di Universitas Princeton mulai membahas masalah ini pada tahun 1940-an.

Feynman adalah seorang mahasiswa pascasarjana di sana pada saat itu, dan dia terlibat dalam perdebatan dengan sangat antusias, bahkan merancang eksperimen di laboratorium siklotron untuk menguji hipotesisnya. (Dalam gaya Feynman sejati, eksperimen ini mencapai puncaknya dengan meledaknya wadah kaca perangkat karena tekanan internal yang tinggi.)

Orang mungkin berpikir bahwa alat penyiram terbalik akan bekerja seperti alat penyiram biasa, hanya saja berjalan mundur. Namun fisika ternyata lebih rumit. “Jawabannya cukup jelas pada pandangan pertama,” tulis Feynman. Anda pasti bercanda, Tuan Feynman (1985). “Masalahnya adalah beberapa orang mungkin menganggapnya cukup jelas [that the rotation would be] Satu hal, dan orang lain mungkin berpikir sebaliknya sudah cukup jelas.