湍流剪切流中相干结构的 1/f 噪声与长程记忆

液态金属（Galinstan）的剪切流在环形通道中由端盖处施加的反向旋转行波磁场驱动。当行波速度较大时，流动呈湍流态，其方位角分量表现出随机反转。速度场的功率谱在数个数量级上呈现 $1/f^\alpha$ 幂律，并与连续两次反转之间等待时间的幂律概率分布 $P(\tau)\sim\tau^{-\beta}$ 相关。这种 $1/f$ 型谱仅在雷诺数足够大时才能观察到。此外，指数 $\alpha$ 和 $\beta$ 受系统对称性控制：随着流动的赤道对称性被打破，观察到两类不同闪变噪声之间的连续转变，与理论预测一致。