Студент Федеральной политехнической школы в Лозанне Васим Дауади разгадал загадку физики, которая занимала умы ученых на протяжении десятилетий, — об этом сообщает Neue Züricher Zeitung.
Исследователи всего мира не могли понять, почему воздушный пузырь в вертикальной трубе с жидкостью остается на месте, а не поднимается вверх, как например, пузырьки воздуха при открытии бутылки с газировкой.
Оказалось, что это явление легко объяснить законами классической физики.
И все-таки движется
Примерно 60 лет назад американский профессор Френсис Бретертон попытался связать феномен с формой пузыря.
Другие исследователи полагали, что все дело в наличии между пузырем и стенками стеклянной трубки ультратонкой пленки. Несмотря на верное направление мыслей, не одна из предложенных теорий так и не смогла объяснить, почему пузырь не движется.
Молодой студент-бакалавр в лаборатории Джона Колински, впервые смог увидеть, измерить и описать ультратонкий слой пленки между пузырьком и стенкой стеклянной трубки.
Свои выводы ученые опубликовали научном журнале «Physical Review Fluids». Исследователи поведали о том, что пузырь не застревает в трубе, как считалось ранее, а все время движется, но настолько медленно, что невооруженным глазом заметить это попросту невозможно.
Метод
Дауди и руководитель лаборатории для решения физической головоломки использовали так называемый интерферометрический метод.
Для этого на воздушный пузырь они направили луч света, после чего проанализировали интенсивность его отражения от внутренней поверхности трубки.
Таким образом, ученые смогли очень точно измерить толщину слоя пленки между пузырем воздуха и поверхностью трубки. Выяснилось, что она составляет всего несколько десятков нанометров.
Дауди заметил, что пленка изменяет форму, когда тепло воздействует на пузырь, и возвращает первоначальный вид, когда оно рассеивается.
Также измерения показали, несмотря на то, что пленка создает некоторое сопротивление потоку, пузырь все же движется, но слишком медленно для человеческого глаза.
Результаты этого опыта имеют большое практическое значение.
Они пригодятся при исследовании движений жидкостей в наномасштабе, например, в биологических системах, — сообщили в Федеральной политехнической школе в Лозанне.
Может быть интересно: Российские ученые разработали новое лекарство для лечения инсульта
Новое соединение уральских врачей способно победить туберкулез
Анна Терентьева
