湍流无处不在，它存在于高速行使的飞机尾流之中，也存在于装满水的浴缸里。如此随处可见的存在，却是经典物理学中最不为人知的现象之一。湍流的精髓在于通过漩涡的形成、相互作用和消亡，将能量从最大尺度注入到最小尺度。简单说来，就是有序的流体流动会形成一个个的漩涡，这些漩涡会相互作用，分裂成更小的漩涡，然后更小的漩涡继续相互作用，如此等等……但是，这种混沌却已经困扰了科学家们好几个世纪。
目前，还没有一个机械论框架可以解析漩涡之间的相互作用是如何驱动这样一种能量级联的。当遇到难以理解的事物时，有一种物理学家常会采用的解决方法，那就是将这些事物放到一起彻底“击碎”。比如为了理解宇宙的基本组成部分，他们将粒子加速然后让它们发生碰撞。这一次，为了揭示湍流的基本机制，物理学家决定让漩涡与漩涡发生碰撞！最近，哈佛大学的研究人员通过使用超高分辨率摄像机，拍摄下了两个涡环的迎面相撞。
之后，他们再利用一种3D可视化程序对碰撞过程进行了重建，确定了湍流演化的一个基本机制。他们将这项研究发表在了近期的《科学进展》杂志上。自上世纪90年代以来，物理学家就开始使用涡旋对撞机来研究湍流，但之前的那些实验都未能在碰撞发生时，对产生混沌的那一刻进行慢放和力学重建。因此在新的研究中，他们用高速摄像机同步了一个强大的扫描激光片，它可以每秒捕捉数十万张图像，从而做到快速且实时地扫描整个碰撞过程。
在实验中，他们在一个75加仑的水箱里用涡流炮来制造涡环。每个涡环都被染成不同的颜色，这样研究人员就可以观察它们在发生激烈碰撞时的相互作用。