530 Physik
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Der Energiebedarf der Menschen wird heute überwiegend durch die Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas gedeckt. Das Bewusstsein der Endlichkeit dieser wertvollen Rohstoffe hat die Energiefrage zu einem zentralen Begriff für alle Überlegungen gemacht, die auf die langfristige Zukunft des Lebens auf unserem Planeten gerichtet sind. Vor 150 Jahren haben zuerst Physiologen die Bedeutung der Energie für den Stoffwechsel von Lebewesen erkannt, Physiker bestimmten den für die Umwelt kritischen Energiehaushalt der Erde. Sie stellten Überlegungen dazu an, welche Auswirkung die Ausbeutung der fossilen Energievorräte hat und welche Aufgaben von der Menschheit gelöst werden müssen, wenn ihre Zukunft gesichert werden soll. Schon heute erkennbare Aufgaben für Wissenschaft, Technik und Wirtschaft werden genannt, sie müssen von der Energiepolitik gefördert werden.
We expose analogies between turbulence in a fluid heated from below (Rayleigh-Bénard (RB) flow) and shear flows: The unifying theory for RB flow (S.Grossmann and D.Lohse, J.Fluid Mech. 407, 27-56 (2000) and subsequent refinements) can be extended to the flow between rotating cylinders (Taylor-Couette flow) and pipe flow. We identify wind dissipation rates and momentum fluxes that are analogous to the dissipation rate and heat flux in RB flow. The proposed unifying description for the three cases is consistent with the experimental data.
Kausalität – Streitgespräch
(2007)
Modelle in der Physik
(2005)
Abstract (ger): Die Flüssigkeitsschichten, die um ein sich bewegendes Molekül herumfließen, haben infolge der endlichen Abmessungen der Flüssigkeitsmolekeln eine endliche Dicke. Die Berücksichtigung dieses Umstandes führt zu einer Modifikation der Stokesschen Gesetze der Kontinuumstheorie für den Zusammenhang zwischen Reibung und Viskosität. Es ergibt sich die richtige Größenordnung und ungefähr die richtige Radienabhängigkeit der beobachteten Mikroreibung, und zwar sowohl für die Rotation als auch für die Translation.