Ngay cả khi các nhà vật lý sử dụng các thí nghiệm lớn, đắt tiền để phát hiện ra sóng hấp dẫn khổng lồ và các hadron nhỏ, họ vẫn có thể trả lời các câu hỏi về cõi trần hoàn toàn. Ví dụ - Tại sao những giọt sữa lạnh dội lại trên bề mặt cà phê nóng trước khi chìm? Tại sao những quả cầu thiếu niên trượt nước trên bề mặt của một hồ bơi trong mưa?
Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã lần đầu tiên quan sát và mô tả các lực gây ra giọt chất lỏng bay lên trên bề mặt các hồ chứa lớn hơn.
Đây là cách nó hoạt động.
Khi một hạt mưa đâm vào bề mặt vũng nước, các nhà nghiên cứu nhận thấy, động cơ đôi hoạt động. Sự va chạm làm cho dòng điện nhỏ quay xung quanh bên trong giọt nước cũng như bên dưới bề mặt vũng nước. Nếu bạn có thể nhìn vào giọt nước, bạn sẽ thấy nước ào ào chảy xuống dọc theo các cạnh bên trong giọt nước và sau đó trèo ngược về phía trung tâm, nghiên cứu mới phát hiện.
Chuyển động quay tròn bên trong giọt nước, vô hình trong hầu hết các trường hợp, tạo ra lực đủ mạnh để kéo không khí xung quanh giọt nước. Theo các phát hiện mới, không khí hình thành một luồng gió mỏng, nhanh, chảy dưới giọt nước, giữ cho nó một chiều rộng của tóc trên bề mặt.
Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những động cơ đó - bên trong giọt nước và bên dưới bề mặt chất lỏng - không tự quay. Chênh lệch nhiệt giữa một giọt và chất lỏng mà nó tác động thúc đẩy sự quay và bay lên. Một khi hạt mưa ấm lên hoặc nguội dần đến nhiệt độ của vũng nước - một quá trình được thúc đẩy bởi những động cơ quay có thể mất từ mili giây đến vài giây - nó sẽ đâm xuyên qua tấm thảm khí của nó và biến mất trong vũng nước, nghiên cứu cho thấy.
Các nhà nghiên cứu MIT đã tìm ra cách tính chênh lệch nhiệt tối thiểu để bay lên trong bất kỳ chất lỏng nào. Nếu sự khác biệt lớn hơn mức tối thiểu đó, họ đã tìm thấy, giọt nước sẽ bay dài hơn. Bất kỳ ngắn hơn, và sự sụt giảm sẽ không bay lên ở tất cả.
Thông qua một số thiết lập thử nghiệm thông minh và sự trợ giúp của máy ảnh tốc độ cao, các nhà nghiên cứu đã có thể thực hiện một số video tuyệt đẹp về động cơ bay trong thực tế. Các nhà khoa học trộn một số mảnh titan dioxide sáng bóng vào dầu, sau đó ghim một giọt dầu đó lên bề mặt của một hồ bơi lớn hơn bằng một ống tiêm. Chúng chiếu sáng ngược lại với một đèn LED sáng, và titan dioxide sáng lên khi nó xoáy trong dòng chảy, theo con đường của động cơ.
Các tác giả đã xuất bản một bài báo mô tả khám phá vào ngày 8 tháng 11 trên Tạp chí Cơ học chất lỏng.
