Учёные бились - студент разгадал

alnikol — 05.12.2019 Студент из Швейцарии разгадал физическую загадку, над которой ученые бились 100 лет: почему пузырек не поднимается в узкой вертикальной трубе с жидкостью? Исследователь смог провести чрезвычайно точные измерения и объяснить, что же происходит. В повседневной жизни пузырьки воздуха поднимаются в минеральной воде с углекислым газом на поверхность. Это явление легко объяснить законами классической физики. Но почему пузырек остается неподвижным в трубе диаметром несколько миллиметров?
Механизмы, лежащие в основе этого явления, впервые описанные 100 лет назад, до сих пор озадачивали физиков. Если жидкость не находится в движении, пузырек, не встречающий сопротивления, должен просто подниматься. Исходя из его формы, Фрэнсис Бретертон пытался объяснить это явление почти 60 лет назад.

Другие теоретики утверждали, что причина прилипания пузырька кроется в ультратонкой пленке жидкости, расположенной между ним и внутренней стенкой трубки. Однако ни одна из этих теорий полностью не объясняла задействованные механизмы.

Васим Дхауади, студент бакалавриата в лаборатории Джона Колински Швейцарского федерального технологического института, был первым, кто сумел измерить и описать ультратонкий слой между пузырьком и стенкой трубки. Они определили, что пузырек не застревает в трубе, как считалось ранее, а крайне медленно движется, чего не видно невооруженным глазом. Сообщение о полученных швейцарцами результатах опубликовал Physical Review Fluids.
Васим Дхауади и Джон Колински использовали так называемый интерферометрический метод, чтобы наблюдать за слоем жидкости размером всего несколько миллионных долей миллиметра. На пузырек в трубке направляли свет, и он отражался. Анализируя интерференцию между интенсивностью света, отраженного от поверхностей стенок внутри трубки и самого пузырька, исследователи смогли очень точно измерить слой жидкости между ними.
Ученые полагают, что полученные результаты важны для исследования явлений при движении жидкостей в нанодиапазоне, например в биологических системах.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив