Fizica misterioasa a lucrurilor banale

Fizica este o materie grea la scoala, dar este una dintre disciplinele stiintifice fundamentale. Ea studiaza proprietatile si structura materiei, formele de miscare ale acesteia, precum si transformarile lor reciproce, iar scopul sau principal este de a intelege cum se comporta universul.

 Demonstrarea adevarurilor fizice este o munca incredibil de complicata, si nu vorbim aici deloc de fizicienii teoreticieni ai ultimului secol care si-au demonstrat ipotezele sau supozitiile doar cu ajutorul matematicii, adica n-au demonstrat fizic nimic.

 Unul dintre cele mai complicate fenomene ramase neelucidate este Universul, in ciuda ipotezelor (nedemonstrate) lansate in legatura cu nasterea sau sfarsitul lui. Un alt univers, la fel de misterios si de infinit, am spune, este creierul uman, cel mai complex organ al lumii vii.

 Dar exista si o fizica, misterioasa la randul ei, a lucrurilor cotidiene, marunte, pe care o ignoram pentru ca este prea la indemana noastra, desi este la fel de interesanta ca multe alte fenomene ale naturii. Fizicienii se bat sa faca supozitii despre tot felul de detalii subtile ale Universului, de la forma lui si asa-zisele gauri negre la comportamentul particulelor subato-mice pe care nici macar nu le putem vedea, dar in mod surprinzator se arata neinteresati de fenomene comune, din jurul nostru. Nu cauta explicatii pentru multe fenomene comune pe care le observam in viata de zi cu zi, desi ele sunt la fel de misterioase.

Efectul nucilor din Brazilia

 Toata lumea consuma nuci, soiuri diferite, marimi diferite, simple sau mixte, dar toate la fel de sanatoase pentru organism, cum sustin dieteticienii.

 Daca cineva are curiozitatea sa observe un castron cu miez de nuci de diferite soiuri si marimi, cu siguranta a observat ca, in bolurile cu nuci mixte, nucile de Brazilia par sa stea intotdeauna deasupra. Acest fenomen este cunoscut sub numele de „efectul nucilor din Brazilia”, iar el, chiar daca aparent banal, este de fapt unul dintre cele mai mari mistere nerezolvate din fizica corpurilor multiple, stiinta care descrie marile cantitati de obiecte care interactioneaza.

 Intr-o gama larga de lucruri (fie ca sunt nuci, depozite sedimentare sau alte obiecte de dimensiuni diferite), piesele mai mari se ridica deasupra in timp, in ciuda gravitatiei lor mai mari, in timp ce obiectele mai mici tind sa se scufunde mai jos, in gramada. Sunt cateva explicatii referitoare la acest fenomen al „nucilor de Brazilia”, cum ar fi ca acest lucru se petrece pentru ca lucrurile mici se preling mai usor prin crapaturi. Sau ca asa numitii curenti de convectie au un rol in producerea fenomenului, o alta posibila explicatie putand fi condensarea particulelor mai mici.

 Toate aceste posibilitati pot contribui probabil la „efectul nucii din Brazilia”, dar nimeni nu stie care dintre ele sau in ce masura, vreuna ar fi explicatia reala si asta datorita faptului ca niciun cercetator nu a fost interesat sa realizeze simulari computerizate de succes ale fenomenului.

 Nu numai producatorii de nuci, ci si fizicienii, astronomii si geologii ar beneficia de o intelegere a efectului, asa ca atunci cand lumea se delecteaza cu nuci sau granola, pescuind firimiturile din partea de jos a unui castron, fizicienilor ar trebui sa li se aprinda un beculet pe care scrie Evrika!

Spuma

 Spuma de ras este doar un exemplu de substanta misterioasa din categoria celor numite spuma. Nu toata lumea foloseste spuma de ras. Dar multi folosesc spuma de baie, spuma de spalat vase sau cei pofticiosi au baut macar o data o cafea sau au mancat o bucata de placinta asezonate cu un puf de frisca. Ne confruntam cu spuma atat de des, incat doar cativa dintre noi fac un pas inapoi realizand pe deplin cat de ciudata este spuma. Pentru inceput ne poticnim la prima intrebare: Frisca este un solid, un lichid sau un gaz?

 Potrivit lui Douglas Durian, profesor de fizica la UCLA, Los Angeles, SUA, spumele sunt de obicei 95 la suta gaze si 5 la suta lichide. Cumva, acestea se aduna pentru a le oferi si anumite trasaturi de solide. Gazul din spuma separa lichidul pentru a forma o matrice de bule mici, iar daca peretii lichidului bulei sunt suficient de rigizi, spuma isi poate pastra uneori forma. Cu toate acestea, nu exista nicio formula pentru a spune exact cat de rigida sau de stralucitoare va fi o spuma pe baza marimii bulelor sale sau a cantitatii de lichid pe care o contine. De aici scepticismul: „Fizica spumei este slab inteleasa”, dupa cum recunoaste Durian pentru situl NASA Science.

Gheata

 Un secol si jumatate de cercetare stiintifica nu a stabilit inca de ce gheata se rupe sub greutatea unui patinator, provocand scufundarea acestuia. Oamenii de stiinta sunt de acord ca un strat subtire de apa lichida pe gheata solida provoaca alunecarea si ca mobilitatea unui fluid face dificil mersul pe el, chiar daca stratul este subtire.

 Dar nu exista un consens de ce gheata, spre deosebire de majoritatea celorlalte solide, are un astfel de strat. Nu e singurul caz in care oamenii de stiinta incearca sa explice un fenomen natural doar constatandu-l, fara a oferi si explicatii demonstrabile asupra cauzei care produce fenomenul. Cu exceptia unor presupuneri sau supozitii neconcludente.

 Si in cazul ghetii, teoreticienii au speculat ca o cauza ar putea fi chiar actul de a aluneca, in contact direct cu gheata, cel care ii topeste suprafata. Altii cred ca stratul fluid este acolo inainte ca patina sa ajunga vreodata in contact cu el si este cumva generat de miscarea inerenta a moleculelor de suprafata.

 Se poate cauta un vinovat pentru ruperea ghetii sub patinele unui pasionat de aventuri, dar, din pacate, juriul nu este inca interesat de aceasta tema. (Continuare in numarul viitor)

GEORGE CUSNARENCU