Физики разобрались с пузырьками в левитирующей пене

Физики из Германии и Швейцарии использовали магнитную левитацию для того, чтобы исследовать динамику эволюции водной пены. Исследование опубликовано в журнале The European Physical Journal E, кратко о нем можно прочитать на сайте издательства Springer.

Из-за притяжения Земли пена теряет форму быстрее, чем могла бы делать это в невесомости. Идея использовать магнитную левитацию воды, окружающей пузырьки газа, позволила ученым исключить влияние гравитации. Для этого ученым пришлось приложить к воде магнитное поле индукцией в 18 тесла. Для сравнения, индукция магнитного поля Земли составляет около 50 микротесла, а индукция в 10 тесла характерна для пятен на Солнце.

В ходе эксперимента авторам удалось подтвердить теоретически предсказанную скорость слияния пузырьков. Для пен с низким относительным объемом воды, средний размер пузырьков увеличивается пропорционально квадрату времени. Если объем воды превышает треть объема пены, зависимость меняет степень: из квадратной (время в степени 2) она становится дробной (время в степени 1/3).

Пена является объектом исследования многих физиков. Так, недавно группе из Франции удалось обнаружить, что средний размер пузырьков в пене совершенно не влияет на скорость распространения в ней акустических волн. При этом в абсолютных значениях эта скорость всегда была существенно меньше скорости в компонентах исследованной пены: в воде и в воздухе.