Компьютерра, 2009 № 01-02 (765-766) - [7]
Но далеко не все согласны с этими выводами. В новых элегантно простых экспериментах китайские ученые свободно подвешивали кварцевое оптическое волокно диаметром в половину микрона и длиной полтора миллиметра. Сверху в волокно стреляли мощным импульсом красного лазера с длительностью 270 мс и длиной волны 650 нм. Авторы полагали, что когда свет покидает волокно снизу, то его импульс, по Минковскому, должен уменьшиться и растянуть волокно, а по Абрагаму, наоборот - импульс в воздухе увеличится и толкнет кончик волокна вверх.
Опыт показал справедливость второго сценария - после каждого импульса волокно слегка изгибалось.
Однако специалисты считают, что под внешней простотой и убедительностью экспериментов с оптическим волокном скрывается масса нюансов. Например, импульс достаточно мощный и неизбежно нагревает волокно. Поэтому еще предстоит убедиться, что это не тепловые эффекты ответственны за изгиб волокна, который может быть вызван и массой других причин. Есть и другие недавние эксперименты, вроде бы свидетельствующие в пользу формулы Минковского. Остается надеяться, что для окончательного разрешения проблемы Абрагама-Минковского не потребуется еще сотня лет. ГА
Физикам из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн удалось изготовить добавку к антикоррозийным покрытиям, которая делает их способными самостоятельно залечивать царапины. Такие покрытия будут весьма полезны и на днище автомобиля, и на скамейках в парке, не говоря уж о металлических конструкциях мостов и морских судов.
Идея композитов и пластиков, самостоятельно залечивающих трещины и дефекты, не нова. Однако если такие материалы дороги и экзотичны, то не боящиеся царапин доступные покрытия будут широко востребованы.
Ученые поместили залечивающее вещество и катализатор в капсулы диаметром менее ста микрон. Поскольку содержимое капсул почти не взаимодействует с внешней средой, их можно добавить в краску практически любого состава. После покраски слоем около ста микрон, в котором разбросано множество таких микросфер, образуется устойчивое к повреждениям покрытие.
Царапина разрывает микросферы, катализатор и наполнитель затекают в нее, вступают в реакцию и залечивают повреждение. В экспериментах использовались стальные пластины с новым покрытием, которые царапали, а затем опускали в соленую воду. На образцах с обычной краской уже через сутки образовался заметный слой ржавчины, а на покрытиях с залечивающими микрокапсулами даже через пять дней не было заметно никаких следов коррозии.
Ученые надеются, что их добавка быстро найдет применение в промышленности, а пока продолжают работать над новыми составами и наполнителями, которые вместо коррозии смогут избирательно бороться, например, с микроорганизмами. ГА
Удивительные эксперименты проделали физики из Ноттингемского университета в Великобритании. Ученым впервые удалось как следует проверить теорию вращения капли, развитую еще полтора столетия назад изобретателем стробоскопа бельгийским физиком Жозефом Плато.
Свободные, быстро вращающиеся капли воды в природе встречаются редко, но они являются хорошей моделью атомных ядер, некоторых астрофизических объектов и даже абстрактных черных дыр в многомерных пространствах теорий Великого объединения. Плато развил теорию формы поверхности вращающихся капель. Их форма определяется поверхностным натяжением жидкости, которое стремится сделать каплю сферической, и центробежными силами, которые стремятся разорвать ее на части. У астрофизических объектов поверхностное натяжение заменяется гравитацией.
Теория предсказывает, что по мере увеличения скорости вращения растут центробежные силы, и капля сначала все сильнее сплющивается. Если скорость продолжать увеличивать, то скоро форма эллипсоида становится неустойчивой, и капля превращается сначала в толстую гантель, а затем на ней возникает три и более выпуклостей. В конечном счете капля превращается в бублик. Чтобы проверить свою теорию, Плато провел эксперименты, поместив каплю масла в смесь спирта и воды с точно такой же плотностью. Вращение создавалось обычной мешалкой. Ученому удалось наблюдать сплющенные капли и капли в виде гантели, но продолжить опыты мешала вязкость окружающей жидкости.
С тех пор капли пытались свободно подвешивать и вращать разными способами, включая эксперименты в невесомости, но получить хотя бы три выпуклости так и не удавалось.
В новых экспериментах каплю воды подвесили в мощном магнитном поле сверхпроводящего соленоида. Форма быстро спадающего к краям поля была такова, что "гостья" удерживалась в его центре. В каплю вставляли два тонких электрода и, пропуская по ним ток, заставляли ее вращаться. Если ток делали переменным, то по поверхности капли можно было гнать волну, которая стабилизировала определенную форму поверхности. Так впервые удалось наблюдать устойчивые трех-, четырех- и пятиугольные капли, очень похожие на те, что предсказывает теория.
Несмотря на достигнутый успех, механизм стабилизации формы капель пока остается неясным, поэтому ученые решили продолжать свои эксперименты. ГА
