На сегодняшний день физики открыли некоторые невероятно сложные детали Вселенной, от радиуса чёрных дыр до поведения субатомных частиц, которые мы даже увидеть не можем.
Но думаю, что вы удивитесь, узнав, что для многих совершенно обыденных вещей, на которые вы даже не обращаете внимание, объяснения до сих пор нет, просто потому, что их поведение, хоть и выглядит довольно просто, но описывается, судя по всему, невероятно сложными уравнениями.
Орехи
Возможно, вы замечали, что в чаше с различными видами орехов на верху всегда оказываются наиболее крупные. Это явление известно как «эффект бразильского ореха», так как эти орехи являются одними из самых крупных в подобных смесях и, как и сказано выше, оказываются сверху.
Есть и научное название этого феномена — конвекция в гранулированных средах.
Этот эффект интересен тем, что более крупные гранулы оказываются сверху вне зависимости от их массы.
Например, дело может быть в том, что центр масс в гранулированной среде может находится «высоко» из-за большого объёма незанятого пространства между большими гранулами. Из-за стремления системы перейти в наиболее низкое энергетическое состояние, при встряхивании центр масс опускается, «поднимая» большие гранулы.
В целом, существует несколько вариантов объяснения этого эффекта, но ни один не подходит на 100%, поэтому, скорее всего, суть в их взаимодействии. А какие объяснения знаете вы?
Пена
Вы когда-нибудь задумывались над тем, что такое пена? Пена для бритья, пена на латте, морская пена — мы сталкиваемся с ней так часто, что мало кто из нас осознает, насколько странным является этот материал на самом деле. Для начала подумайте вот о чём: пена — это твёрдое вещество, жидкость или газ?
По словам физиков, пена обычно на 95% состоит из газа и на 5% из жидкости. Каким-то образом они складываются, чтобы придать итоговому веществу определённые черты твёрдого тела.
Газ в пене отделяет жидкость, образуя матрицу из крошечных пузырьков, и если жидкие стенки пузырьков достаточно жёсткие, пена сможет какое-то время сохранять свою форму.
Однако не существует формулы, позволяющей точно предсказать, насколько жёсткой или вязкой будет пена, исходя из размера её пузырьков или количества жидкости, которую она содержит.
Овсяные колечки
Когда в следующий раз будете завтракать овсяными колечками с молоком, обратите внимание на то, что колечки либо слипаются в группы, либо прилипают к стенкам чаши.
В англоязычной среде этот феномен получил название «эффект Cheerios» по торговой марке производителя овсяных колечек, на примере которых он и демонстрируется.
Само собой, он воспроизводится не только на примере овсяных колечек. Примерно с середины двухтысячных физики уже объяснили, что возникновение эффекта связано с геометрией поверхности жидкости, но механизм до сих пор не особо понятен.
Правда, в 2019 году вышла публикация, в которой физики раскладывают этот эффект на составляющие.
При плавании любого тела на поверхности жидкости на его перемещение влияет сразу несколько сил. Из основных, пожалуй, можно выделить две — гравитация и сила Архимеда. Вот только они направлены вдоль вертикальной оси и компенсируют друг друга.
Есть ещё действие капиллярных сил, связанных с поверхностным натяжением жидкости и её сродством с материалом тела. Именно благодаря этим силам, скажем, водомерки способны по сути бегать по поверхности воды.
Так или иначе, существует несколько виртуальных моделей, в той или иной степени объясняющих этот эффект, но не в полной мере.
Какой можно сделать вывод? Наш мир невероятно удивителен, но мы настолько погружены в незначительные задачи, которые сами для себя и создали, что просто не замечаем этого. А о каких подобных эффектах известно вам?
