仔细观察熔岩灯所涉及的物理

还记得那些1960年代的复古桌子装饰品，那些装满五颜六色蜡的灯在灯光点亮时开始移动吗？我说的是熔岩灯，或者我想称呼它们，”瑞利 - 泰勒不稳定机器”。他们可能在当今的年轻人中不流行，但我仍然拥有一个，我认为超越蜡的染色并观察熔岩灯所涉及的物理学会很有趣。

理论上，熔岩灯的物理过程

我发现这是一个模型的示例，很明显参与的物理过程是什么。这是将流体动力学与传热偶联的情况，其中材料特性取决于温度。还需要计算两个不混溶液体之间的不同界面（当然，考虑到重力和表面张力）。

没有两个灯一样

因此，我们知道在开发熔岩灯时涉及什么物理。然而，这里的悖论是，即使这样，也没有两个熔岩灯会产生完全相同的流动图案，即使它们以相同的方式制造并且来自同一批次。只是灯中最小的变化，或者坐着的位置，并且打开时足以创建完全不同的流动模式，大小的气泡等。以同样的方式，没有两个不同的计算机流程将为此应用程序实现相同的解决方案。为什么？这是因为过程中导致这种高度非线性模型的不同解决方案的变化。

熔岩灯的多物理模型。点击图片可放大。

无论是坐在您的桌子上还是作为多物理模拟生产，都没有两种熔岩灯。这不是让这些复古灯首先如此迷人的原因吗？