Студент из Парижа нашел решение вековой физической проблемы «застрявшего пузырька»

Выпускник Федеральной политехнической школы Лозанны, а ныне студент Политехнической школы в Париже, Вассим Дхауади предложил метод, который помог найти решение проблемы, насчитывающей уже без малого век. Речь идет о явлении «застрявшего пузырька», когда вопреки известным физическим принципам пузырек воздуха в очень тонкой трубке не двигается с места. Студент доказал, что движение в данном случае есть – просто оно невероятно медленное.

Проблема застрявшего пузырька потому и получила такое название, что относится (точнее, относилась) к числу нерешенных задач. Обычно пузырьки в жидкости образуются у стенок емкости, где вода контактирует с другой средой. В зависимости от условий образования – например, нагрев при кипячении – газовый пузырек получает некоторое количество энергии. Далее возможны две ситуации – если количество энергии больше, чем сила поверхностного натяжения, которая «притягивает» пузырек к стенке сосуда, то он всплывает. А если меньше – так и остается там, где образовался.

В очень тонкой трубке, диаметром несколько миллиметров, даже если передать пузырьку достаточно энергии, он все равно не движется. Нетрудно заметить, что он как бы перегораживает собой трубку, однако пространство для жидкости все равно остается. Дхауади захотел точно измерить это расстояние, а заодно и толщину пленки, окружающей пузырь, для чего предложил руководителю лаборатории использовать лазер.

В ходе облучения пузыря и измерения параметров отраженного света исследователи заметили динамические погрешности. Они увеличили точность измерения и увидели, что положение пленки и самого пузыря меняются – он движется. Только очень, очень медленно, поскольку вынужден преодолевать силу притяжения пленки, которая буквально цепляется за стенки трубки вокруг всего пузыря, а не с одной стороны, как в широкой емкости. Из-за этого разница в противодействующих силах настолько ничтожна, что заметить ее практически невозможно – но точность современных лазерных инструментов позволила это

Источник