Bu gizem, Japonya’daki Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (OIST) araştırmacıları tarafından yürütülen bir çalışma sayesinde çözüldü. Science Advances dergisinde yayımlanan makale, Kolmogorov’un teorisinin aslında Taylor-Couette sistemleri için de geçerli olduğunu ortaya koydu. Araştırmacılar, yalnızca akışın eylemsizlik aralığına değil, aynı zamanda enerjinin en küçük ölçeklerdeki davranışına da odaklandı. Yapılan yeni ölçeklendirme analizleri, görünmez bir evrenselliği gün yüzüne çıkardı: Dönen silindirler arasındaki akışlar da atmosferik rüzgârlar veya okyanus akıntılarıyla aynı evrensel enerji dağılım yasalarına uyuyordu.
Dünyanın En Güçlü Türbülans Deneyi Gerçekleştirildi
Bu başarı, dokuz yıl süren mühendislik çalışmasının ürünü olan benzersiz bir deney düzeneği sayesinde elde edildi. OIST Taylor-Couette (OIST-TC) sistemi, bağımsız olarak dönebilen iki eş merkezli silindirden oluşuyor. Silindirler, binlerce devir/dakika hızla hareket edebiliyor ve saniyede milyonlarca ölçüm yapabilen sensörlerle donatılmış durumda. Sistem, mikroskobik sıcaklık dengelemesi yaparak olağanüstü kararlılık sağlıyor. Ekip, bu sayede bir milyon Reynolds sayısına ulaşmayı başardı — bu değer, laboratuvar ortamında şimdiye kadar gözlemlenen en yüksek türbülans düzeylerinden biri olarak kayda geçti.
Kolmogorov Teorisi Yeniden Doğdu
Elde edilen bulgular, 80 yıllık tartışmaya noktayı koydu. Kolmogorov’un enerji dağılımı modeli, Taylor-Couette akışlarında da geçerliliğini koruyordu. Bu durum, teorinin evrensel nitelikte olduğunu güçlü bir biçimde doğruladı. Çalışmanın baş araştırmacısı Prof. Pinaki Chakraborty, “Bu problem, akışkanlar mekaniğinde adeta bir yara gibiydi. Artık bu çelişkiyi ortadan kaldırarak hem Kolmogorov teorisini doğruladık hem de türbülans araştırmalarında yeni bir dönemin kapılarını açtık.” sözleriyle bulguların önemini vurguladı.
Yeni Deney, Geleceğin Türbülans Araştırmalarını Şekillendirecek
OIST-TC sistemi yalnızca bir deney aracı değil; aynı zamanda türbülansın kontrollü şekilde incelenebileceği güçlü bir araştırma platformu. Araştırmacılar, bu sistem sayesinde akışkanlara farklı katkı maddeleri —örneğin polimerler, kabarcıklar veya tortular— ekleyerek enerji aktarım süreçlerini detaylı biçimde analiz edebilecek. Elde edilecek verilerin, hava tahmini modellerinden motor tasarımlarına, hatta yıldız oluşum süreçlerine kadar çok sayıda alanda daha doğru hesaplamalar yapılmasını sağlayacağı öngörülüyor.
Bilimde Yeni Bir Dönüm Noktası
Okinawa ekibinin çalışması, yalnızca bir teorik paradoksu ortadan kaldırmakla kalmadı; aynı zamanda akışkanlar mekaniğinde deneysel doğruluğun sınırlarını genişletti. Türbülansın doğasına dair daha net bir anlayış, hem temel bilimlerde hem de mühendislik uygulamalarında yepyeni ufuklar açıyor. 80 yıllık belirsizliğin çözülmesiyle birlikte, Kolmogorov’un mirası bir kez daha doğrulanmış oldu — bu kez dünyanın en güçlü türbülans deneyinin ışığında.
Bu çalışma, akışkanlar mekaniğinde yeni bir çağın başlangıcı olarak değerlendiriliyor. Bilim insanları artık türbülansın evrensel yasalarını hem teorik hem de deneysel düzeyde gözlemleyebiliyor. 80 yıl sonra gelen bu keşif, fiziğin en karmaşık sorularından birine nihayet yanıt verdi.
