Bir fizik öğrencisi, dar bir cam tüpte hareketsiz görünen ve yüzeye çıkmayan hava kabarcıklarıyla ilgili 100 yıllık bir gizemi çözdü.
Lozan (İsviçre). Maden suyu şişelerinde ve diğer büyük kaplarda hava kabarcıklarının hızla yüzeye çıktığını çıplak gözle görebiliriz. Ancak, hava kabarcıklarının aynı pozisyonda hareketsiz kaldığı sadece birkaç milimetre kalınlığındaki tüplerde durum farklıdır. 100 yılı aşkın bir süredir Francis Bretherton gibi fizikçiler, bu gözlemde klasik fizik yasalarının askıya alınmış gibi görünmesinin hangi sürecin sorumlu olduğunu araştırıyorlar.
Bretherton’ınki de dahil olmak üzere önceki araştırma yaklaşımları, fenomenin açıklamasını ararken balonun şekline odaklanmıştı. Diğer fizikçiler ise gaz kabarcığının yüzeye çıkmamasının nedeni olarak hava kabarcığı ile tüpün cam duvarı arasındaki ultra ince sıvı tabakasını gördüler. Bununla birlikte, bilmece çağına rağmen, bu teorilerin hiçbirinin kanıtı sağlanamadı.
Yeni ölçüm yöntemi fiziğin gizemlerini çözüyor
Physical Review Fluids dergisinde yayınlanan bir makaleye göre, École polytechnique fédérale de Lausanne’de (EPFL) lisans fizik öğrencisi olan Wassim Dhaouadi, fenomen için bir açıklama buldu. Dhaouadi ilk kez hava kabarcığı ile tüpün cam duvarı arasındaki ultra ince sıvı filmi yeni ölçüm yöntemleri kullanarak ölçtü ve özelliklerini ayrıntılı olarak belgeledi. Hava kabarcığının hiç hareketsiz olmadığı, ancak çıplak gözle görülemeyecek kadar yavaş yükseldiği ortaya çıktı.
Milimetrenin yalnızca birkaç milyonda biri kalınlığındaki sıvı tabaka, bir interferometrik yöntem kullanılarak ölçülmüştür. Bu, ışığın hava kabarcığına gönderildiği bir prosedürdür. Kabarcık yüzeyinden ve cam tüpün iç yüzeyinden gelen ışık yansımalarının girişiminden, sıvı tabakanın kalınlığını belirlemek mümkün olmuştur. Fizikte bu, örneğin biyolojik sistemlerdeki sıvılarla ilgilenen ileri araştırma yaklaşımları için temel bilgiler sağlayan bir kilometre taşıdır.