Čtvrtek 29. července 2021, svátek má Marta
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 29. července 2021 Marta

Úspěch po 70 letech: kamera poprvé zachytila kapku nejhustší kapaliny

  18:02
Údajně už od roku 1944 probíhal v dublinské univerzitě Trinity College experiment, ve kterém vědci nechávali odkapávat extrémně viskózní kapalinu blízkou asfaltu. Kápla jednou za 10 let, letos se to poprvé podařilo zachytit na kameru.

Nejdéle probíhající experiment světa za sebou nemá úplně dokonalý týden. Už od roku 1927 čekají na Queenslandské univerzitě v Brisbane na to, až se jim podaří zaznamenat průběh pádu aspoň jedné jediné kapky té "nejméně tekuté" kapaliny, jakou lidstvo zná (jde o tzv. nejviskóznější kapalinu. Hustota je označení pro hmotnost daného objemu látky.) Jsou jí živice (také bitumen), což je označení pro skupinu ropných látek, do kterých patří například přírodní asfalt nebo dehet.

Australský experiment s kapkou živice (či bitumenu či asfaltu podle překladu)...

Australský experiment s kapkou živice (bitumenu či asfaltu, podle překladu) se současným "vedoucím experimentu" Johnem Mainstonem. Ten je za něj odpovědný už od roku 1961, ale spadnout kapku ještě neviděl.

Na pohled o žádné tekutiny nejde, protože vypadají za normálních podmínek jako pevné látky. Kus asfaltu můžete za běžné teploty třeba rozbít kladivem. Ale pokud byste ho nechali dost dlouho například zavěšený pod stropem, zjistíte, že jde o tekutinu. Na povrchu se začne i za zcela běžných teplot utvářet kapka, která nakonec odpadne. V případě australského experimentu k tomu docházelo zhruba jednou za 10 let. Přesněji za 8 až 13 let, podle okolností. Rychlost odkapávání například pravděpodobně mírně zpomalila instalace klimatizace v budově.

Ani jednu z osmi kapek se však nepodařilo zachytit přímo během pádu. Dokonce to ani nikdo neviděl. To není až tak překvapivé, když pád trvá desetinu sekundy a odehraje se jednou za deset let.

Poslední, celkem osmá kapka, se utrhla v roce 2000, ale webová kamera, která pokus sleduje, v danou chvíli bohužel nefungovala. Devátá kapka už je na spadnutí a měla by se odtrhnout během letošního roku a kamery už jsou připraveny tři. Ale i když to tentokrát vyjde, Austrálie už nebude první.

Předběhlo ji Irsko. V podstatě identický experiment totiž běžel i na Trinity College v Dublinu. Jen je mladší, běží údajně od roku 1944. Údaj je do jisté nevěrohodný tím, že v Dublinu nejsou schopni říci, kdo přesně experiment zahájil, ale písemné záznamy sahají údajně právě do roku 1944.

A co sklo?

Víte, že staré okenní tabulky jsou na spodním okraji silnější, protože sklo je vlastně tekutina a postupně stéká dolů? Pokud ano, zkuste na to zapomenout. Navzdory tomu, že tento fakt uváděla svého času i ctihodná Encyclopedia Britannica (a stále uvádí i česká Wikipedie), staré okenní tabulky nevytečou.

Dokládá to nejen pohled do reality, ale také vědecké výpočty (česky si můžete závěr přečíst zde). Tabulky ve starých sklech sice jsou často na spodním konci silnější než nahoře, ale podle nových poznatků jde o důsledek výrobního postupu.

Sklo tedy podle fyziků není tekutinou, ale pevnou látkou bez krystalické struktury (tj. amorfní látkou). Jinými slovy jde o rychle ztuhlou kapalinu, ale nechová se jako kapalina, na rozdíl třeba od živic.

Ale to neznamená, že by nemělo žádné zajímavé vlastnosti. Například sklo kryjící naše mobilní telefony se po výrobě "sráží", jak si atomy hledají místo s nejmenší energií, zjistila nedávná studie.

Trychtýř s kousky živic byl v kabinetu polozapomenutý desítky let, ale pokud nikdy nebyl přerušen. Když se letos ukázalo, že se zformovala další kapka, Shane Bergin k němu nainstaloval webovou kameru, která zafungovala a pád kapky konečně zachytila. Vlastně zachytila jen část pádu. Nejprve se odtrhla velká kapka, později následoval ještě jeden malý kousek, což už na zveřejněném videu není vidět.

Sami autoři experimentu pro irskou televizi RTE řekli, že jejich pokus nebude mít žádný okamžitý praktický dopad. Pravda, fyzici z Dublinu na základě výsledku nově ověřili údaj o viskozitě živic, ale fakt, že ty tečou dvoumilionkrát pomaleji než med či dvacetmiliardkrát pomaleji než voda (v číslech je jejich viskozita cca 2×107 Pascal sekund) mnoho nového nepřinesl.

To však neznamená, že by otázka podobných "netekoucích" tekutin z vědeckého hlediska nebyla zajímavá. Nejzajímavější je na tomto jevu to, že ho neumíme příliš dobře popsat. K popisu proudění většiny kapalin se používá tzv. Navierova-Stokesova rovnice. Technici, návrháři a inženýři se bez ní neobejdou, hodí se dokonce i některým teoretickým fyzikům k popisu chování vesmíru v okolí černých děr.

Najde se ovšem spousta kapalin, které tato rovnice popsat neumí. Nejde přitom jen o živici, která se jednou rozpadne pod úderem kladiva a jindy si pomalu kape. Nebo proč vám bílek začne "šplhat" po vařečce, kterou v něm budete otáčet. (Prozradíme "řešení": za toto nezvyklé chování mohou dlouhé molekulární řetězce v bílku, které fungují tak trochu jako špagety namotávané na tyč.)

Tyto dva příklady patří do skupiny, tzv. nenewtonovských tekutin. Porozumět jejich chování a popsat ho, by byl velký vědecký úspěch, který by otevřel nové obzory v řadě oborů (více o tomto zajímavém problému a možných řešeních si můžete přečíst v tomto článku z časopisu Vesmír).

Experiment s odkapávajícím "asfaltem" k tomu sice přímo nepřispěje, ale rozhodně by mohl přispět ke zvýšení zájmu o tento problém. A co více od takového "kusu kamene" čekat?

Oprava: Nesprávně jsme uváděli, že v Dublinu zkoumaný vzorek živic má viskozitu dvoumiliardkrát vyšší než voda, ve skutečnoti je to o řád více, tedy dvacetmiliardkrát (10-3 Pa.s v případě vody, 2×107 u daného vzorku živice).

  • Nejčtenější

Událost vyhubivší dinosaury, přichází průměrně jednou za 500 milionů let

Nové poznatky o kosmickém zabijákovi dinosaurů ukazují, že to byl temný kosmický tulák. Na zkoumání jeho původu se...

Setkání, která se nekonala. Olympioniky přenáší do studia šikovný trik

V přenosech olympijských studií kanálů Eurosport se střídá jedna sportovní hvězda za druhou, přitom fyzicky od sebe...

Poprava v přímém přenosu. Superzeppelin L 48 podlehl britským stíhačům

Červnový hromadný nálet šesti německých vzducholodí na Británii, v roce 1917, přišel hned na začátku o třetinu své...

První oceánský kabel měl dráty tak dlouhé, že by nás spojily s Měsícem

V létě roku 1866 byl po několika neúspěšných pokusech položen na dno Atlantiku první dlouhodobě fungující telegrafní...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Odstartoval v pořádku, nyní však Rusové řeší problém nového modulu pro ISS

Start nového modulu Nauka (česky Věda) pro ruskou část Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) proběhl podle plánů, později...

KOMENTÁŘ: Cesta do elektromobilního pekla. Auta přinášejí víc problémů než výhod

Premium Nová doba elektromobilní nás vrátí o půlstoletí zpátky: auto bude luxus, mobilita taky a draze to zaplatíme všichni. I...

Mlčeti zlato. Profesionální vyjednavač vysvětluje, jak jednat s dětmi či šéfem

Premium Každý člověk vyjednává v průměru pětkrát za den. Doma s partnerem, s dětmi, v práci se šéfem, s podřízenými. Radim...

Český vlk z Wall Street jde k soudu. Hlavní roli v kauze Via Chem má miliardář Sisák

Premium Schyluje se k dlouho očekávané soudní bitvě, v níž je hlavní postavou známý český finančník a miliardář Petr Sisák...

  • Další z rubriky

Není zcela vyloučené, že by dinosauři mohli používat nástroje

Nedávno zesnulý kanadský paleontolog Dale Alan Russell (1937-2019) spolu s výtvarníkem Ronem Séguinem v roce 1982...

Tohle naštve. Měsíce analýz hledačů UFO shodil algoritmus absolventa ČVUT

V roce 2016 zachytili filmaři v Utahu pomocí dronu rychle letící objekt. Měsíce analýz a debat utnul algoritmus DeFMO,...

STO OBJEVŮ: První na Everestu stanul Hillary. Pak se stal z hory Disneyland

Seriál Když 29. května 1953 stanuli na Mount Everestu Edmund Hillary a Tenzing Norgay, neviděli nikde živáčka. Dnes horolezci...

STO OBJEVŮ: Nepochopení dohnalo otce umělé inteligence Turinga k sebevraždě

Seriál Povídáme si s ní, slouží nám a jednou nám možná bude vládnout. Umělá inteligence je podle mnohých cesta budoucnosti,...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Dabéři Naked Attraction: Byli jsme v šoku, že něco takového může vůbec existovat

Nahota je televizní evergreen a stále dokáže diváky přikovat u obrazovek. Počátkem devadesátých let to bylo Tutti...

Královská rodina znovu pohromadě. Palác ukázal společné foto

Členové švédské královské rodiny se po delší době opět setkali. Snímek, na kterém je král Carl XVI. Gustaf (75) s...

Ostych a stud před kolegy jsou ztracená energie, míní Vica Kerekes

Slovenská herečka maďarského původu Vica Kerekes (40) přijala nabídku režiséra Tomáše Svobody a zahraje si v jeho...

Neteř princezny Diany se vdala. Vzala si o 32 let staršího miliardáře

Lady Kitty Spencerová (30) se vdala. Neteř princezny Diany si vzala jihoafrického módního magnáta Michaela Lewise (62)....

Britney Spears se ukázala nahoře bez. Prý na protest proti otci

Britney Spears (39), která s otcem bojuje u soudu kvůli opatrovnictví a správě jejího majetku, zveřejnila na sociálních...