Küppers-Lortz-Chaos
Das Küppers-Lortz-Chaos ist ein besonderes Phänomen bei Strömungen in Flüssigkeiten oder Gasen, die dort durch einen Temperaturunterschied ausgelöst werden.
Erhitzt man eine Flüssigkeitsschicht von unten und kühlt sie von oben, wird ab einem bestimmten Betrag des Temperaturgradienten die statische Schicht instabil und eine stationäre Konvektionsströmung setzt ein. Je nach Temperaturunterschied zwischen oben und unten, kann sie verschiedene Muster annehmen – von einer einfachen Rollenströmung bis hin zu einem wabenförmigen, sechseckigen Strömungsmuster.
Rotiert die Flüssigkeitsschicht um eine Achse senkrecht zur Schicht, wird das Strömungsmuster oberhalb eines kritischen Wertes der Drehgeschwindigkeit schon bei kleinsten Temperaturdifferenzen instabil. Das Strömungsmuster verschwindet aber nicht, es verändert sich lediglich mit der Zeit. Diese Veränderungen vollziehen sich nicht lokal als stetiger Übergang von einem Muster zum anderen. Vielmehr geschieht der Wechsel global und plötzlich. Dieses Phänomen wird seit mehr als 30 Jahren in der Literatur Küppers-Lortz-Chaos genannt und ist im Laufe der Zeit in Hunderten von Projekten weiter untersucht wie auch experimentell bestätigt worden. Heute spielt es eine Rolle in der Hirnforschung bei der Erklärung spontaner Wahrnehmungswechsel bei Kippfiguren z. B. beim Necker Würfel.
siehe: G. Küppers, D. Lortz: Transition from Laminar Convection to Thermal Turbulence in a Rotating Fluid Layer. J. Fluid Mech. (1969), 35, 609