Laminärt och turbulent flöde vid Stadsparken i Örebro

Lite sommarsvärmeri: En bild och förklarande kommentar till Ord & Bild-introt till Manuel DeLanda och hans flödande materia.

Det är nu ganska safe att säga att det är sommar nu. Därmed är det hög tid att anlägga naturromantiska perspektiv på världen – att tåga in i sommarhagen, att läsa sommartänkare som Bataille för att förstå hur alla former av blomster (inklusive människor och städer) är ett emergent liv som skapas av ett ”tryck” av energi. Detta superöverflöd av energi är ytterst garanterat av det faktum att solen alltjämt lyser på vår jord.

Här är vi nära den ontologi som jag försöker förklara i Ord & Bild-texten ”Lava, kött och memer”. Jag skriver där att

världen kan beskrivas som en samling emergenta fenomen. Filosofer brukar beskriva detta fenomen genom att tala om immanens, men (Manuel) DeLanda väljer här att lyfta naturvetenskapens studier av morfogenetiska processer. Tecken på dessa emergenta fenomen finns överallt omkring oss: Tänk dig en långsamt flödande ström av vatten. Om vattnets hastighet – flödets intensitet – ökar, så kommer den lugna vattenströmmen övergå till ett turbulent flöde. Strömmen av vatten har alltså genomgått ett kvalitativt skifte; en ny, spontant emergerande struktur har uppkommit. Vattenmolekyler har alltså en inneboende kapacitet att bilda turbulenta flöden – att »drabbas» av den dolda logik som vi förknippar med turbulens. Denna kapacitet lockas fram genom ökad intensitet i flödet av materia-energi.

Detta fenomen – uppkomsten av turbulens – kan skådas i nedanstående bild (och tillhörande film):

Laminärt och turbulent flöde

Titta på det sluttande planet där vattnet rinner ned från fördämningen. Notera hur vattnet – som rinner från vänster till höger – först har en glatt, spegelaktig yta, och sedan får en ”räfflad” textur. Vattnet rinner alltså först lugnt och fint (laminärt), och efter någon meter eller så uppstår turbulens i flödet. Detta förstås av att vattnet accelererar nedför planet, och vid en väldigt precis punkt uppnår den hastighet där turbulensen slår till.* Vattenflödet har då alltså genomgått en ”phase transition” – vattenmolekylernas inneboende kapacitet att skapa turbulens har förlösts.

Man kan säga att precis denna punkt uppstår en annan ”ordning” i vattnet. Ett nytt ”monster” har uppstått, utan någon extern samordning, utan att någon general eller motsvarande givit någon order. Det är på samma sätt vi skall förstå ”immanensen” i vårens nätpolitik. Den samling människor som mobiliserades till aktivism kring Telekompaket, piratröstning m.m. hade en inneboende kapacitet att genomgå liknande ”phase transition”. Genom en intensifering av flöden uppstod den nya ordning av människor som samverkade till det som nu – rätteligen! – kallas en svensk världsnyhet.

Till alla er som varit en del av denna multitud, detta monster – grattis!

— — —

*: Jag kan även tänka mig att andra effekter uppstår av vattnets acceleration; det faktum att vattnet ”rinner ifrån” sitt ursprung torde spela en roll för turbulensens uppkomst.

18 tankar kring ”Laminärt och turbulent flöde vid Stadsparken i Örebro

  1. kristoffer

    ett svenskt ord för ”phase transition” är fasövergång, betecknar även samma sorts fenomen som sker med vatten när värmen går under 0 respektive över 100 grader C.

  2. chrisk

    Åh… solen, Bataille, vatten, emergens och nätåpolitik. Jag kan inte säga något smart utan är helt intoxicated av skönheten… det är verkligen sommar.

  3. Per Herngren

    Kul artikel! Jag flyter med!

    Karl: ”Genom en intensifering av flöden uppstod den nya ordning av människor som samverkade till det som nu – rätteligen! – kallas en svensk världsnyhet.”

    Jag undrar om inte intensifieringen, de nya ordningarna, ibland underordnas ordningar som ”svensk” och ”världsnyhet”. Det läggs till ett ”generellt” värde av svenskhet. Och ett annat värde av ”nyhet”. Dessa generella värderingar motverkar intensiteten och de nya ordningar som istället skulle kunna flöda fram som singulariteter.

  4. Kalle P Inläggsförfattare

    kristoffer: Hej – välkommen till sommarhagen! Ja – precis – övergången från vatten till ånga är också en fasövergång. Och på samma sätt som ovan kan man säga att en ökad intensitet – ökad värme; ökad intensitet i molekylernas vibration – leder till en ny ordning.

    chrisk: Ja, sommaren har kommit och vi jobbar vitalism. Stort!

    Per: Absolut. Begrepp som ”svensk” etc är ju överkodningar som i allmänhet upprätthåller becoming-mer-av-samma snarare en becoming-det-nya.

    Notera: Detta betyder dock inte att de inte skall förstås i nymaterialistiska termer, eller att de är ”artificiella” inslag i allt det vackra ”Naturliga” som vi pratar om. Snarare lever ju begrepp som ”svenskhet” ett eget liv – som replikatorer. Och den effekt de bidrar till (som ”expressiva komponenter”) – stratifiering – är ju också ett emergent fenomen.

  5. Heiti Ernits

    Har en annan fundering (återkommer strax om detta). Men först, har inte vattnet en högre hastighet precis vid själva hindret? Tänk dig vattenfall, uppdämning.
    Dvs. att när den är ”slät” (laminär), så har den en högre hastighet, vilket gör att turbulenserna ”omintetgörs” (de likriktas på grund av kraften i flödet). Längre ner, där hastigheten minskas på grund av friktion, finns det en mångfald av aktanter (stenar, räfflor) som bromsar upp flödet, vilket möjliggör turbulens?

  6. Kalle P Inläggsförfattare

    Heiti,

    hmm, ja klurig fråga – men jag gissar dock ändå att lutningen är stor nog för att vattnet skall accelerera. (Återigen – tänk vattenfall – där accellererar ju vattnet med 9,82 m/s/s.)

    Planet är slätt hela vägen ned till den lägre nivån, så det är inga stenar eller så som introducerar turbulensen. Dock är det ju så att friktionen mot planet (som helhet) spelar roll i uppkomsten av turbulens. Av detta skäl används olika ekvationer för att räkna på turbulens, beroende på om det är ett öppet (som i detta fall) eller slutet vattenflöde (som i ett vattenrör). Så har i alla fall jag förstått det.

    Ser dock att precis vid kanten av hindret – längst upp till vänster – har vattnet nog momentant en högre hastighet än några centimeter nedför planet.

  7. Marcus

    Heiti+Kalle: Det var längesedan jag läste fysik, men bör inte det faktum att vattnets rörelseenergi nu får liksom pressa sig igenom en grundare passage i sig själv öka hastigheten, detta oavsett om det lutar eller inte? Lutningen accelererar flödet ytterligare – därför sker fasövergången mitt på det lutande planet. En fors är alltid som vildast på det grundaste stället, har jag för mig…

    Visserligen blir nog den mindre volymen känsligare för friktion också. Det bromsar säkert upp flödet en del och skapar virvlar – men det är väl egentligen något annat än turbulens, även om fenomenen säkert ofta uppträder samtidigt och förstärker varandra. Men minns att turbulens kan uppträda i en slät ränna om hastigheten bara ökas över ett visst tröskelvärde.

    Äh, va vet jag. Is there a physics-expert in the house?

  8. Heiti Ernits

    Hmmm…får klura lite på detta.

    ”Planet är slätt hela vägen ned till den lägre nivån”

    Det finns ju ingenting som är ”slätt” – förutom i teorin…den är måhända slät-aktig 🙂
    Däremot borde vattenflödets ”känslighet” för ”hinder” (friktion som skapas av systemets aktanter, för att använda sig av Latours terminologi) stå i proportion mot flödeshastigheten. Det finns ju ojämnheter i underlaget. Mikroskopiska såväl som makroskopiska: mossa, betongräfflor (stenar som är ingjutna i betongen, som skapar ett hetereogent underlag), sprickor här och där, betongfogar mellan gjutplattorna. Etc. etc.

  9. Kalle P Inläggsförfattare

    Jo – absolut – friktion finns ju mot alla ytor. Jag trodde att du menade att ytan är mer skrovlig längre ned på planet.

  10. Marcus

    Jo, men friktionen bör verka mer lokalt och skapa effekter som på aggregerad nivå är mer oregelbundna. Det faktum att själva effekterna uppstår över hela linjen på samma ställe, en meter ner på det sluttande planet, antyder att det är vattenflödet SOM SYSTEM som genomgår ett fasskifte.

  11. Heiti Ernits

    Kalle (10):

    Ah, missförstånd då. Jag menar snarare att skrovligheten finns där hela tiden. Men att den ökade hastigheten i strax efter hindret (ifall det nu är en ökad hastighet där) gör vattnet mer okänsligt så att säga. Tills den bromsas upp, och blir mer ”känslig”.

    Marcus (11):

    Jo, precis. Jag motsäger inte detta. Vattenflödet som system går inte isolera från dess omgivning. Och jag tror att vi är överens även där. Frågan är då, ifall vattenflödet som system bifurkerar på grund av dess minskade hastighet mot det hetereogena planet. Förutsatt att underlagets ned-bromsande ’egenskaper’ överstiger de hastighhetsökningar som lutningen i sig inducerar på grund av de gravititionella effekter på flödet.

    Skall man extrapolera detta till politiken, då har vi två alternativ: skall politik handla om att öka hastigheter eller att minska dessa. Och jag tror att ni förstår nu vart jag vill komma 😉

    Jag gillar ju hetereogintet, mångfald av aktörer/aktanter, öppna(och hälsosamma)-system, system-lång-ifrån-jämvikt och utan stress (stress ut ett systemteoretiskt perspektiv)

  12. Kalle P Inläggsförfattare

    Heiti,
    japp – hastigheter är centralt för politiken. Hastigheten är dock inte i sig något gott:
    – Statens/den-generiska-hierarkins maktutövning är ju ytterst (som Virilio lärt oss) en ”administration av hastigheter”, samtidigt som
    – politiken, öppnandet av möjligheten för en alternativ framtid, är ju också en fråga om hastigheter och intensiteter. (ChrisKs arbete med telekompaketet är ju bra exempel på det.)

    Men – precis som du säger – generellt sett är ju heterogenitet, mångfald osv centrala faktorer för att skapa det som Foucault kallar ”non-fascist life”.

  13. Kalle P Inläggsförfattare

    … eller, för klämma upp lite vackra citat…

    Virilio: ”The dromocrat constantly stifles the democrat”.

    och självklart Deleuze och Guattari, i sitt dubbelverk om ”non-fascist life”:

    ”Movements, speed and slowness, are sometimes enough to reconstruct a smooth space. Of course, smooth spaces are not in themselves liberatory. But the struggle is changed or displaced in them, and life reconstitutes its stakes, confronts new obstacles, invents new paces, switches adversaries. Never believe that a smooth space will suffice to save us.”

  14. Marcus

    Nja… Hmmm. Det kan tyckas vara en väldigt marginell diskussion det här, men någonstans tror jag att det är viktigt att reda ut – inte huruvida vattenspelet i Örebro är ett ”äkta” turbulent fenomen utan – vad emergens är, vad en bifurkation är (i ett deleuziskt universum).

    Friktion, orsakad av lokala oregelbundenheter i kontaktytorna, verkar på ett system mer som en störning. Systemet som helhet präglas av en kausal redundans som hela tiden för det tillbaka till sitt ursprungliga beteendemönster – trots friktionen och andra störningsmoment, skulle man rentav kunna säga.

    Den här typen av störningar är naturligtvis delaktiga i att systemets ”helhet” aldrig blir en totalitet. Men det vi ska vara uppmärksamma på är att system faktiskt upprätthåller en kvalitativ identitet (som vi kan känna igen genom att beskriva dess fasrum), även om vi inte ser identiteten som något essentiellt (en transcendent essens). Identiteten är ju en aktualisering av en uppsättning differentiala relationer, en (virtuellt existerande) attraktor. Varje sådan attraktor ger upphov till ett emergent fenomen, det vill säga en icke-totalistisk helhet som genom kausal redundans ständigt återskapar sitt beteende som icke-totalistisk helhet.

    Bifurkationen till en annan uppsättning determinerande differentiala relationer kan i fallet vattenflöde ske på olika sätt, vid flera punkter (singulariteter).

    Man kan tänka sig att friktionsstörningar kan hamna i resonans och därigenom fortplanta sig och förmera sig genom systemets kausala relationer, på så vis öka sin intensitet, och därmed fasskifta systemet. Men virvlar, krusningar och andra störningar som vi kan se innebär inte i sig, inte nödvändigtvis, att systemet har fasskiftat. Dessa är nämligen kvalitativt extensiva, snarare än intensiva. Bifurkationer sker alltså vid intensitetströsklar, inte vid extensiva hinder, i alla fall inte utan resonans.

    I just det här fallet är det troligare (om jag missminns fysiken (i kommentar nr 7) kan jag mycket väl vara ute och cykla på den här punkten – slå mig då hårt på fingrarna! 🙂 ) att det har med den ökade hastigheten att göra, en hastighet som dels ökar när passagen för flödet minskar (jag tror alltså att du har fel i att hastigheten bromsas upp vid hindret), dels genom gravitationens inverkan i lutningen.

    Att system inte befinner sig i jämvikt och är öppna har alltså inget att göra med närvaron av en viss attraktor, hur stark den än är och hur vackert regelbundet dess fasrum än kan göras. Tvärtom, faktiskt. Icke-jämvikt-system är ändå just att betrakta som system, med en viss identitet, men deras identitet som system determineras inte av den extensiva (spatiotemporala/tidrumsliga) slutenheten, en begränsad tillgång på energimateria, utan av sina differentiala relationer, sin kausala redundans.

    Dessutom: Mångfalden av element innebär inte i sig oregelbundenhet hos systemets övergripande beteende. Oregelbundenhet, kaos bortom kaos såsom dt definieras idag, uppstår när mångfalden av element inte förmår att affektera och affekteras av varandra – och det är inte något önskvärt ur en politisk synvinkel… Menar jag, i alla fall. 🙂

  15. Heiti Ernits

    Marcus, återkommer om detta. En snabbis (sitter mitt uppe i ett programeringsjobb):

    ”jag tror alltså att du har fel i att hastigheten bromsas upp vid hindret”

    Jag menade just att hastigheten är som störst vid hindret.

    Sen kom jag spontant tänka på Prigogines exempel på premisserna för bifurkation i ett system: för att vattnet skall kunna frysa till is (byta fas) krävs det en kristallationspunkt. I vattnets fall krävs det orenheter, där kristallationsprocessen kan ta fart. Frågan är om teoretiskt sett 100 procent rent vatten som är totalt isolerad från andra system (ett slutet system) fryser övh? Men det kanske inte har något vidare relevans för detta. (det ”ploppade” upp) 🙂

  16. Marcus

    Jag förstod det som att du menade att hindret som sådant bromsar hastigheten – medan jag menar att ”hindret” som sådant ÖKAR hastigheten. Fattade jag dig fel ber jag om ursäkt… 🙂

  17. Heiti Ernits

    Mac (17):

    tänkte mig ungefär så (ursäkta den bristfälliga skissen):
    http://webdev.boras.se/vatten.jpg

    Vattnet har ju olika hastigheter i de olika ”skikten” i förhållande till botten. Flödet måste ju intensifieras när ”hindret” kommer – mängden strömmande vatten måste ju hållas konstant.

Kommentarer inaktiverade.