Nukleáris morfológia

Ez az írás egy újabb kitérő annak érdekében, hogy a Földünk valóságos mozgásait és működéseit megérthessük. A rendszerlogikai szemlélet a valóság meglátását teszi lehetővé minden jelenségben, és minden mögötte meghúzódó okban és folyamatban. Most is ennek leszünk tanúi egy olyan jelenség tárgyalásán keresztül, amelynek még a fenomenológiai (jelenségszintű) leírása is félreértésen alapul, és ezért teljességgel valótlan. Ez pedig a közegek mozgásának egyik fajtája, az örvénymozgás.Más írásokban már többször olvashattunk arról, hogy az örvény NEM FOROG. Ez tagadhatatlan és cáfolhatatlan tény, amit ugyan minden örvény megfigyelése során mindenki észlelhetne, de nincs már rá szemünk. Azért, mert a tudományos és kulturális kondicionálás során az épült belénk, hogy az örvénylés nem más, mint a forgás egy fajtája. Ezért a jelenséget már csak forgásnak vagyunk képesek látni, noha ez nem más, mint érzékcsalódás. Valójában az örvény síkbeli leképezése a spirál, nem koncebtrikus körök. A spirált rajzoló ceruza egyetlen fordulatot nem tesz, és egyetlen kört sem rajzol. Egyetlen, folyamatos vonallal rajzolja végig a spirál minden menetét. Azaz: egyenletes, görbe vonalú, haladó mozgást végez, amely nem záródik önmagára, mint a forgásnál és a keringésnél a kör! EZ TAGADHATATLAN, és CÁFOLHATATLAN TAPASZTALATI TÉNY, amelyet bárki ellenőrizhet!

Nézzük meg most az örvény meghatározását két Wikipédia szócikkben. Elsőként a magyart idézzük:

„Az örvény, áramló folyadékok vagy gázok olyan forgó mozgása, melyben az áramló anyag minden egyes eleme is forgó mozgást végez. A levegőben vagy a folyókban az örvények általában szilárd testek (folyókban például a híd lábánál, hordalék körül) határfelületén keletkeznek, majd onnan leválnak.” (Wikipédia)

Most pedig nézzük az angolt:

“A vortex (plural: vortices) is a spinning, often turbulent, flow of fluid. Any spiral motion with closed streamlines is vortex flow. The motion of the fluid swirling rapidly around a center is called a vortex. The speed and rate of rotation of the fluid in a free (irrotational) vortex are greatest at the center, and decrease progressively with distance from the center, whereas the speed of a forced (rotational) vortex is zero at the center and increases proportional to the distance from the center. Both types of vortices exhibit a pressure minimum at the center, though the pressure minimum in a free vortex is much lower.” (Wikipedia)

Láthatjuk, hogy noha sokban különböznek egymástól, a lényegben nem térnek el: az örvénylést forgásként határozzák meg. Az angol szócikk talán egy kicsit kifinomultabb, de ettől még ugyanúgy téves, mint a magyar szócikk. A magyar szócikk viszont rátapint néhány lényeges elemre, de azok nem részei a meghatározásnak. Tudjuk, hogy a Wikipédiát sokan nem tartják “tudományosnak” és “mérvadónak”, de tagadhatatlan, hogy jelenleg ez a leggyakrabban “forgatott” enciklopédia. Ezért, ebben az esetben mégis alkalmas a félreértés bemutatására, mert a tudományos kép sem sokban tér el attól, amit a Wikipédia szócikkek megfogalmaznak. A lényegben egyáltalán nem tér el.

Álljon itt összehasonlításul – a teljesség kedvéért – az örvénylés rendszerlogikai leírása, még akkor is, ha a részletes kifejtésére csak később tudunk sort keríteni:

Az örvénymozgás, az áramlásra képes közegek anyagának szűkülő spirális pálya párhuzamosan, vagy szűkülve egy irányba futó menetei mentén való gyorsuló, egy virtuális középpontot körülvevő, dupla kúpot formázó áramlási határfelület irányába tartó haladó mozgása, amelyet elérve az áramló anyag annak mentén, az irányát fokozatosan 90 fokkal megváltoztatva kilép a folyamatból. Az örvénylést mozgó és álló, vagy eltérő sebességgel mozgó két közegrész közötti határfelületen zajló kölcsönhatás a peremtől a közép irányában alakítja ki.

Ha összehasonlítjuk a kétfajta meghatározást, akkor a következőket vehetjük észre.

1) Mindkét Wikipédia szócikk forgó mozgásokra épül, míg a rendszerlogikai leírásban a forgás sehol sem szerepel, csak haladó mozgás.

2) A Wikipédia meghatározások az örvényt síkban történő mozgásként írják le, még ha nem is mondják ki. Tehát az Ő örvényük kétdimenziós síkörvény. Ennek oka részben a forgáshoz való ragaszkodás. A rendszerlogikai leírásban az örvény háromdimenziós áramlási rendszer.

3) A Wikipédia meghatározásokban az örvényt a forgó mozgás miatt a középpontja határozza meg. A magyar meghatározásban a kialakulásánál ugyan említés történik a határfelületre, de csak a folyadék és a szilárd anyag között. A rendszerlogikai leírásban az örvényt egy áramlás szélén, határfelületen meginduló folyamat alakítja ki a közepe irányában. Utoljára jön létre a közép, a tengely.

4) Az angol szócikkben ugyan ellentmondásosan, de említés történik arra, hogy vannak nem forgó örvények is (szabad örvények), amelyeket mégis a forgás sebessége és mértéke jellemez. A rendszerlogikai meghatározásban az áramlás spirális szűkülése és gyorsulása jellemzi az örvényt.

5) Az angol szócikk az örvénylés középpontját a nyomás minimumával jellemzi mind a szabad, mind a fogó „kényszer” örvényekben. A rendszerlogikai meghatározásban nem szerepel a nyomás. Az örvény középpontjában nyomásmentes űrtengely van, az áramlásban pedig nem nyomás van, hanem áramlási nyomás, azaz sodrás.

6) A magyar szócikk valamilyen oknál fogva úgy látja, hogy az áramló anyag minden egyes eleme forgó mozgást végez, ami semmilyen logikával nem értelmezhető állítás.

7) Az angol szócikk örvénynek nevez minden zárt áramlási vonalakkal rendelkező spirális mozgást. Ez a két feltétel síkban egyszerre nem állhat fenn. Vagy zárt az áramlás, vagy spirális. Fennáll azonban minden 3D örvénylésben, tehát ez a meglátás közelebb áll a valósághoz, mint a forgás.

8) Mindkét esetben hiányzik a meghatározásból az áramlás iránya. A forgásnál ez érthető, mert nem lenne jelentősége, ha valóban forgás lenne, de a spirális mozgásnál igen jelentős az áramlás iránya, és az a kitétel, hogy az áramlás minden meneten/fordulaton azonos irányban történik, és a meneteken az áramlások párhuzamosak, vagy összetartók.

9) Nem történik említés egyik meghatározásban sem arról, hogy egymás mellett futó lamináris áramlásokról van szó. Sőt, éppen a turbulencia az, amit feltételeznek. Valójában az örvényben végig lamináris áramlásokról van szó.

10) A meghatározások nem térnek ki a kialakulásnak arra a lényeges körülményére, hogy annak nem feltétele egy középpont léte, amely majd létrehozza maga körül az áramlási rendszert, hanem éppen ellenkezőleg, egy beforduló áramlás szűkülése miatt alakul ki egy üres középponti cső, amely az áramlás irányának megváltoztatásával az örvényt teljes 3D áramlási rendszerré teszi.

11) Egyik meghatározás sem említi az áramlás alapvető jellemzőjét, a gyorsuló áramlást.

De ennyi ellentmondás még semmi! Minél többet akarunk megtudni a szócikkekből az örvénymozgásokról, annál nagyobb lesz a káosz. Ugyanez a helyzet az örvénymozgások ábrázolásánál és a matematikai modellezésénél is. Nem ritka, hogy az örvényt spirál helyett koncentrikus körökkel ábrázolják. Nem ritkák az olyan ábrázolások sem, még tudományos igényű cikkekben is, amelyek az örvény „forgását” éppen ellentétes irányúnak ábrázolják, mint amilyennek látszik. Még a legjobb ábrázolások is egyetlen vastag tórusznak tekintik az örvénylést, és a mozgást ennek a felületén képzelik el. Ezeknél az örvénylés tengelyének egyik végén áramlik be az anyag, és a másik végén áramlik ki. Nézzünk erre egy, az interneten talált példát.Forrás: www.feandft.com

Ugyanez a helyzet az animált You Tube, és más video megjelenítésekkel is. Az örvényt rendszeresen a közepéről kezdik el mozgatni, és kifelé áramlik az anyag a szélek felé. Az időjárási jelenségekkel foglalkozók is sokszor így animálják a hurrikánok mozgását.

Ez a sokféle ábrázolás is mutatja, hogy sokan igyekeznek megérteni az örvénymozgásokat, de valahogy soha nem sikerül meglátniuk a valós képet. Pedig lényeges lenne, mert a Földünkön mind a vízben, mind a légkörben igen gyakori, és az időjárást döntően meghatározó jelenségről van szó. Ideje lenne megérteni a mibenlétét és működését, nem elintézni azzal, hogy kaotikus, turbulens jelenség.

A megértéséhez azonban tisztázni kell még egy fogalomzavart, amelyről más írásunkban már szintén történt említés: a forgás és a keringés viszonyát.

Rendszerlogikai szemlélettel a forgás csakis a szilárd egytestek esetében létrejövő olyan keringés, amelyben a test minden pontja egy a mozgás által létrehozott virtuális helytálló tengely körül körpályán mozog.

Forogni tehát, csupán a testnek a virtuális tengely vonalába eső részecskéi forognak önmaguk körül. A test minden más pontja KERING, azaz körpálya mentén végez haladó mozgást. A keringési körpálya sugara a test adott pontjának a virtuális tengelytől mért távolsága. A gázok és folyadékok esetében forgás egyáltalán nem képzelhető el, és nem is jön létre, mert nem rendelkeznek a szilárd egytestek tulajdonságaival. A keringés azonban ezeknél is létrejöhet, de mindig csak más mozgásokkal (áramlással) kombináltan. Ezt megemésztve már könnyebb lesz belátni, hogy a kétdimenziós örvénylés nem lehet más, mint lamináris áramlás szűkülő spirális pálya mentén.

Az örvénylések azonban csak papíron kétdimenziósak, a valóságban mindig három dimenzióban zajlik az örvénymozgás. Még itt a Földön, gravitációs térirányítás mellett is. A képen bemutatott örvénylés, a szimpla tórusz, a Földön létrejövő, az anyagot egy irányban mozgató víz és légörvényeknek az idealizált ábrázolása. Fontos azonban tudni, hogy ilyen egyirányú örvények csak határolt térben, és csak egyirányú gravitációs térben, azaz az égitestek (a Föld) felszínén jönnek létre. Nagyon fontos azt is tudni, hogy az ilyen örvények sem szállítják be az anyagot a középpontjukig, csupán az ott (az anyag torlódása miatt) kialakult űrtengelyük (csőtengely) faláig, és azon keresztül is csak átáramlik az anyag, nem marad ott. Rendkívül lényeges továbbá, hogy a gravitáció maga is részt vesz az örvény formájának kialakításában. Ugyanúgy, ahogyan a bolygónk forgása is részt vesz a légkörében kialakuló örvények áramlási irányának létrejöttében.

Az örvény háromdimenzióssá válásához a szűkülő spirális mentén mozgó áramlásban zajló folyamat leképezésével és megértésével juthatunk el. A zárt téri áramlásokban (valójában: nem zárt, csak határolt a tér!) közismert az összefüggés, hogy ha az áramlás keresztmetszete szűkül, akkor az áramlás sebessége a szűküléssel arányosan megnő. Az örvénylés síkjában azonban a tér nem határolt még itt a Földön sem, helyesebben rugalmasan összenyomható, vagy kitérésre képes közegekkel (felül levegő, alul víz) határolt. Ezért a szűkülő pálya miatt sűrűsödésre és gyorsulásra kényszerülő anyagnak két hatása is lesz: az egyik a gyorsulás, a rövidebb pálya miatt, a másik pedig a tágulás a síkra merőleges irányban, azaz a földi gravitációs körülmények között lefelé, a víz irányába, mert már nem fér el a szűkülő térben. Ez azt jelenti, hogy az örvény eredeti 2D síkja annál vastagabb (3D) lesz, minél közelebb kerül a középponthoz. Annál mélyebb vízréteget mozgat meg. Az örvény tengelye mentén végül a felszíntől a fenékig terjednek a körülötte áramló víz függőleges áramlási rétegei. A középpont szűkülő áramlási csöve leér a fenékig, ahol újra szétterül. Ez metszeti rajzban így ábrázolható.

Ugyanez a vastagodás gravitációtól mentes (irányítatlan) térben két irányban zajlik le. A tengely mindkét vége irányában. Az ilyen térben azonban a tengely egyik végén sincs ott a folyó feneke, azaz a 3D örvénylés mindkét irányból határolatlan. Ez eredményezi azt, hogy a tengely mentén felgyorsult, és egyre szűkülő áramlás messzire kilövelli az anyagot a tengely két végén. Az anyag még ebben a kilövellésben (jet) is spirális (nagyon megnyúlt spirális) pálya mentén mozog, ezért nagy távolságig összetartó sugár marad. Nézzük meg ennek a metszetét is rajzban.

Rajz.

Látható, hogy az irányítatlan tér 3D örvénylését egy közös tengelyű dupla tórusszal lehet leképezni, amelynek a találkozásnál közös síkja van. Ezt nevezhetjük gyűjtősíknak, amely azonos az égitestek keletkezése során leírt akkréciós koronggal, azaz akkréciós örvénysíikkal. A gyűjtősík, amint a rajzon is látható, a középpontig egyenletesen vastagodik, tehát a sík jellege megszűnik, és vastagodó, diszkosz-szerű koronggá válik, amelynek a vastagodása a tengelyhez közel már exponenciálissá válik.

Az örvényrendszerben (spirális áramlási rendszer) az áramlások lamináris volta a következő képpel érzékeltethető a legjobban. Forrás: pixabay.com

Ez alapján a kép alapján tökéletesen megérthető, hogy a forgó gömbtest felszínén a tengely irányába tartó áramlások miért hoznak létre olyan hatszöges alakzatot, amelyet a Szaturnusz légkörében a sarkoknál észlelnek. Azért, mert az áramlások végig laminárisok maradnak, ha szűkűlő spirális pályán haladnak.

Végül még szót kell ejtenünk az örvénylésben mozgó anyag már említett gyorsulásáról. Ez valójában csak szöggyorsulás, mert az anyag pályamenti sebessége nem változik, csupán a pálya fordulatai lesznek egyre szűkebbek, egyre rövidebbek, ahogyan az anyag halad a csőtengely fala felé. Ez a tény kísérletileg igazolható például a Csodák Palotája fekete tölcsérével, amelybe pénzérméket lehet spirális pályán legurítani.

Ha a peremén erősen recézett érmét indítunk el a spirális pályán, akkor tapasztalhatjuk, hogy a recék gurulásának hangja egyre erősödik, ahogyan az érme egyre szűkebb spirális pályán halad. Az érme gyorsulni látszik, de csak a szemünk csal meg bennünket, hiszen csak a fordulatszám nő meg, azaz csak az az idő csökken le, amennyi alatt a szűkebb pályát az érme bejárja. Ha a fülünkkel is odafigyelünk észlelhetjük, hogy a recék kattogásának üteme nem változik, csak erősödik. Vagyis az érme pályamenti sbessége nem növekszik, tehát nem gyorsul.