Một nhóm các nhà vật lý và toán học người Anh đã sử dụng một siêu máy tính để khám phá ra sự thật ẩn giấu về cách các giọt nước hợp nhất và dính lại với nhau.
Nếu bạn đã từng xem các giọt nước chạm và hợp nhất, bạn có thể tưởng tượng hai quả bóng nước nhỏ ngày càng gần nhau hơn, cho đến khi các bề mặt của chúng chồng lên nhau và sức căng bề mặt kéo các quả bóng khác biệt lại thành một khối thô ráp. Đó là những gì có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nhưng một mô phỏng mới sử dụng siêu máy tính, được xuất bản ngày 13 tháng 3 trên tạp chí Vật lý Đánh giá, vẽ ra một bức tranh phức tạp hơn nhiều.
Mô phỏng mô phỏng hai giọt nước tinh khiết có kích thước bằng nhau trong không gian, xuống tới mức các phân tử nước riêng lẻ. Khi các giọt nước lại gần nhau hơn, các nhà khoa học cho thấy, những con sóng cực nhỏ, cực nhanh hình thành trên bề mặt của những giọt nước này. Chuyển động ngẫu nhiên của các phân tử nước, được gọi là "dao động nhiệt", làm cho các phân tử riêng lẻ nhảy và nhảy về phía nhau khi chúng đến gần.
Các nhà nghiên cứu gọi hiệu ứng gợn sóng bề mặt này, kết quả từ sự dao động nhiệt của các phân tử, "sóng mao dẫn nhiệt". Các gợn sóng quá nhỏ và nhanh trong trường hợp này cho bất kỳ thí nghiệm tự nhiên nào phát hiện ra. Nhưng các mô phỏng cho thấy các sóng thiếu niên chạm vào nhau, tạo thành cạnh đầu của các giọt nước gần. Sức căng bề mặt của các giọt (lực kết dính giữ cho các giọt trong hình dạng "giọt" của chúng) triệt tiêu sóng, nhưng chúng vẫn tồn tại và vẫn tạo thành cạnh đầu của các giọt khi chúng ở gần nhau.
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu tìm thấy, sóng chạm vào nhau, tạo thành cầu nối giữa các giọt nước. Và một khi một cây cầu đã hình thành, sức căng bề mặt sẽ hoạt động, gắn kết nhiều gợn sóng lại với nhau "giống như khóa kéo trên áo khoác", như các nhà nghiên cứu cho biết trong một tuyên bố.
Các nhà nghiên cứu đã mô phỏng khoảng 5 triệu phân tử nước, tạo thành hai giọt rộng khoảng 0,16 inch (4 mm). Toàn bộ quá trình hợp nhất đã kết thúc trong vài nano giây ở quy mô đó - quá nhanh đối với bất kỳ máy ảnh nào của con người để bắt, họ viết.
Mặc dù họ mô phỏng hai giọt trôi nổi trong không gian, một hiệu ứng tương tự có thể xảy ra khi hai giọt hợp nhất trên một bề mặt phẳng, họ viết. Hiểu được hành vi này là quan trọng, họ đã viết, bởi vì nó có thể giúp giải thích hành vi của nước bên trong các đám mây và bên trong các máy được thiết kế để ngưng tụ nước ra khỏi không khí.
