1900年に発見されたベナール・セル
7月 15th, 2011
フランス人の物理学者アンリ・ベナールによって1900年に発見されたベナール・セルは対流構造のことです。液体を下部からまんべんなく熱した場合に、規則的に区切られた際棒状の対流が現れるというものです。ベルギーの化学者イリヤ・プリゴジンの「散逸構造」に含まれる例です。下の板の温度を上より若干高くすると、上へ上へと熱伝導が起こります。温度と圧力には上下方向に勾配ができるが、水平方向の場合は均一となっています。下の板の温度をさらに上昇させると、下側の流体の密度低下によって浮力が生じ、レイリー数が一定の値を超えると対流が起こります。
それとともに、それまでの微視的で乱雑な分子運動が、自発的に秩序化し視認可能な運動になり、ベナール・セルが形成されます。セルの配列は非決定論的であり、微視的初期条件によってその後の巨視的状態は大きく変わってしまいます。これはカオス力学系においてバタフライ効果と呼ばれます。これを取り扱った映画の人気シリーズに「バタフライ・エフェクト」という作品があり、現在や過去に起こった小さな出来事によって未来が大きく変わってしまうといった内容になっています。
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