Kelompok ilmuwan bertanya-tanya apakah mungkin membuat dan mempertahankan pusaran berukuran sedang bukan satu pusaran besar, bukan pula yang semakin kecil. Jawabannya adalah ya — jika cairan Anda menunjukkan sifat yang dikenal dengan istilah “viskositas ganjil.”
Viskositas biasanya berarti pengukuran seberapa sulit untuk diaduk — misalnya, lebih sulit untuk mengaduk sebuah botol madu dibandingkan dengan sebuah botol air. Pada viskositas normal, gerakan menghilangkan energi yang Anda masukkan ke dalamnya dengan mengaduk dengan sendok Anda. Tetapi “viskositas ganjil” mengubah cara objek bergerak tetapi tidak menghilangkan energi. Ini telah terlihat dalam kondisi langka tertentu di laboratorium.
Para peneliti membangun simulasi di mana partikel-partikel menunjukkan viskositas ganjil — dalam hal ini, dengan membuat semua partikel dari cairan berputar seperti gasing. Kemudian, dengan menyesuaikan parameter, seperti seberapa cepat partikel akan berputar, para peneliti menemukan sebuah kejutan. Pada titik tertentu, mereka mulai melihat pola-pola alih-alih pusaran acak.
“Triknya, kami temukan, adalah menciptakan kaskade campuran, di mana pusaran besar cenderung membelah dan pusaran kecil cenderung bergabung,” kata Fruchart. “Jika Anda menemukan keseimbangan yang pas, Anda akan melihat pola terbentuk.”
“Ketika pertama kali melihat efek-efek ini, kami tidak sepenuhnya memahami apa yang kami lihat, tetapi Anda bisa merasakan ada sesuatu yang berbeda bahkan dengan mata telanjang,” kata salah satu penulis studi dan mahasiswa Ph.D. UChicago, Tali Khain. “Kami harus mengembangkan teori untuk menjelaskannya, dan itu benar-benar menarik.”
Meskipun tidak semua partikel dalam cairan berputar seperti gasing, ada contoh-contoh di alam. Misalnya, elektron atau gas poliatomik dalam medan magnet memang berperilaku seperti ini.
“Selain matahari dan angin surya, ada berbagai konteks di mana versi dari efek ini mungkin ada, termasuk aliran atmosfer, plasma, dan materi aktif,” kata Prof. Vincenzo Vitelli dari UChicago, salah satu penulis senior pada makalah tersebut.
Saat ilmuwan bekerja untuk mengembangkan pemahaman lebih lanjut tentang temuan mereka, mereka berharap hal itu akan membawa pada pemahaman yang lebih baik tentang interaksi antara pusaran dan gelombang dalam aliran turbulen.
“Kita baru saja memulai,” kata Vitelli, “tetapi saya sangat tertarik dengan gagasan bahwa Anda dapat mengambil keadaan turbulen yang merupakan perwujudan dari kekacauan, dan menggunakannya untuk membuat pola — itu adalah perubahan yang mendalam yang dibuat hanya dengan putaran pada skala terkecil.”
