Вченим через 500 років вдалось вирішити "парадокс Леонардо да Вінчі" (фото)

Вчені зауважили, що рух бульбашок повітря у воді не тільки ніколи не було пояснено, але й не було математично описано. Ще понад 500 років тому, Леонардо да Вінчі задався питанням чому бульбашки повітря у воді не рухаються прямо на поверхню. Леонардо виявив, що тільки більші бульбашки зигзагоподібно або спірально обертаються до поверхні, а не дрібні, навіть якщо на кожну з них діють однакові фізичні сили.

У "Працях Національної академії наук" професор Мігель Еррада з Університету Севільї та професор Йенс Еггерс з Університету Брістоля дають відповідь на це питання тільки зараз, та сподіваються, що це призведе до нових досягнень у розумінні меж рідини та газу. Про це пише IFLScience.

У Лестерському кодексі Леонардо да Вінчі намалював спіральний рух висхідної бульбашки, але дуже малоймовірно, що навіть він знав, чому відбувається саме так.

Автори дослідження спостерігають ряд аспектів руху бульбашок, які ускладнюють їх моделювання, попри те, наскільки поширеним є це явище.

"Пузир деформується у відповідь на зусилля, що діють рідиною, і, своєю чергою, форма бульбашки змінює характер потоку", – пишуть вчені.

Експерименти проводити важко, адже навіть незначне забруднення поверхнево-активними речовинами, такими як мило, може вплинути на поведінку бульбашок. Тому вчені застосували математичні моделі та порівняли свої висновки з попередніми експериментами, проведеними у "надчистій воді".

Вони виявили, що бульбашки, що піднімаються, періодично нахиляються, змінюючи їх форму. Сторона, спрямована вгору, має більшу кривизну, що робить поверхню більш слизькою, тому вода рухається по ній швидше. Це, згідно з дещо суперечливим принципом Бернуллі, знижує тиск на цьому боці, штовхаючи бульбашку назад у вихідне положення, перш ніж цикл почнеться знову.

Моделювання передбачає, що цей процес повинен спричинити коливання бульбашок із радіусом понад 0,926 міліметра, відхиляючись від прямої траєкторії. Вирішальний розмір знаходиться в межах 2% від значення, отриманого в ультрачистій воді.

Автори дослідження пропонують наступним кроком вивчити, як забруднення впливає на результати. Якби надчиста вода була доступна в 16 столітті, у часи Леонардо да Вінчі, менше людей могло б померти від її споживання, тому розумно припустити, що Леонардо зробив свої спостереження, маючи справу з певним рівнем забруднення.

Навіть сьогодні дуже чиста вода рідко зустрічається за межами лабораторії, тому такий вид розширення, ймовірно, необхідний, якщо робота має бути практичним застосуванням.

Раніше вчені дослідили "живі камені" в Румунії, що повільно ростуть на 5 см кожні 1000 років та дають потомство.

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Телеграм-канал!