طالب يكتشف طريقة جديدة لحل لغزا فيزيائيا حير العلماء منذ 100 عام حول  فقاعات الغاز
آخر تحديث GMT04:43:57
 العرب اليوم -

توصل إلى أنها ليست عالقة على الإطلاق وإنما تتحرك ببطء شديد للغاية

طالب يكتشف طريقة جديدة لحل لغزا فيزيائيا حير العلماء منذ 100 عام حول فقاعات الغاز

 العرب اليوم -

 العرب اليوم - طالب يكتشف طريقة جديدة لحل لغزا فيزيائيا حير العلماء منذ 100 عام حول  فقاعات الغاز

جنيف ـ منى المصري

حل طالب بمدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية بسويسرا لغزا حير العلماء منذ 100 عام، حيث اكتشف لماذا تبدو فقاعات الغاز عالقة في أنابيب عمودية ضيقة بدلا من أن ترتفع.

ووفقا لأبحاثه وملاحظاته، فإنه يتشكل شريط رفيع للغاية من السائل حول الفقاعة، ويمنعها من الارتفاع بحرية، كما توصل إلى أن الفقاعات ليست عالقة على الإطلاق وإنما تتحرك ببطء شديد للغاية

ويمكن للقوانين الأساسية للعلوم تفسير الآلية الكامنة وراء طفو فقاعات الهواء في كوب من الماء بحرية على السطح، ومع ذلك، لا يمكن لقوانين العلوم نفسها تفسير سبب عدم ارتفاع فقاعات الهواء في أنبوب بسماكة بضع ملليمترات بالطريقة نفسها.

ولاحظ الفيزيائيون لأول مرة هذه الظاهرة منذ ما يقارب قرنا من الزمن، لكنهم لم يتمكنوا من الخروج بتفسير، حيث أنه نظريا يجب ألا تواجه الفقاعات أي مقاومة ما لم يكن السائل في حركة، لذلك يجب ألا تواجه الفقاعة العالقة أي مقاومة.

وفي ستينات القرن الماضي، طور عالم يدعى بريثيرتون صيغة تعتمد على شكل الفقاعات لتفسير هذه الظاهرة. افترض باحثون آخرون منذ ذلك الحين أن الفقاعة لا ترتفع بسبب طبقة رقيقة من السائل تتشكل بين الفقاعات وجدار الأنبوب. لكن هذه النظريات لا يمكن أن تفسر تماما لماذا لا ترتفع الفقاعات إلى الأعلى.

والآن، لم يتمكن طالب الدكتوراه في مختبر هندسة الميكانيكا للواجهات اللينة (EMSI) بمدرسة لوزان الاتحادية للفنون التطبيقية، وسيم الذوادي، من مشاهدة الشريط الرقيق للسائل فحسب، بل وقياسه أيضا ووصف خصائصه، وهو ما لم يتمكن العلماء من القيام به من قبل على الإطلاق.

وأظهرت النتائج التي توصل إليها أن الفقاعات لم تكن عالقة، كما كان يعتقد العلماء سابقا، ولكنها تتحرك في الواقع إلى الأعلى ببطء شديد.

ويمثل بحث الذوادي، الذي نشر مؤخرا، المرة الأولى على الإطلاق التي يتم فيها تقديم دليل تجريبي لاختبار النظريات السابقة.

واستخدم الذوادي ورئيس مختبر هندسة الميكانيكا للواجهات اللينة، جون كولينسكي، طريقة التداخل البصري لقياس الشريط، ووجدا أنه لا يتجاوز سمكه بضع عشرات من النانومتر.

وتضمنت الطريقة توجيه الضوء إلى فقاعة الهواء داخل أنبوب ضيق وتحليل شدة الضوء المنعكسة، وباستخدام تداخل الضوء المنعكس من الجدار الداخلي للأنبوب ومن سطح الفقاعة، قاموا بقياس سماكة الشريط بدقة.

واكتشف الذوادي أيضا أن الشريط يغير شكله إذا تم تطبيق الحرارة على الفقاعة ويعود إلى شكله الأصلي بمجرد إزالة الحرارة.

ويقول كولينسكي: "هذا الاكتشاف يدحض أحدث النظريات القائلة بأن الشريط سوف ينضب إلى الصفر".

وتُظهر هذه القياسات أيضا أن الفقاعات تتحرك فعليا، وإن كان ببطء شديد بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين البشرية. و"نظرا لأن الشريط بين الفقاعة والأنبوب رقيق جدا، فإنه يخلق مقاومة قوية للتدفق، ما يؤدي إلى إبطاء ارتفاع الفقاعات بشكل كبير"، وفقا لما ذكره كولينسكي.

تتعلق هذه النتائج بالبحث الأساسي ولكن يمكن استخدامها لدراسة ميكانيكا الموائع على نطاق نانومتري، خاصة للأنظمة البيولوجية.

وقال الطالب التونسي، وسيم الذوادي: "كنت سعيدا بتنفيذ مشروع بحثي في وقت مبكر من المنهج الدراسي. إنه أسلوب جديد للتفكير والتعلم وكان مختلفا تماما عن مجموعة الواجبات الدراسية المنزلية، حيث تعرف أن هناك حلا، على الرغم من أنه قد يكون من الصعب العثور عليها. في البداية".

وأضاف كولينسكي: "قام وسيم باكتشاف استثنائي في مختبرنا، كنا سعداء لتعامله معنا".

وقد يهمك أيضا:

رئيس جامعة الأزهر وسفير الكاميرون يبحثان سُبل التعاون العلمي

مدرسة في أميركا تنتهج أسلوب واتفورد في التدريس

syria

الإسم *

البريد الألكتروني *

عنوان التعليق *

تعليق *

: Characters Left

إلزامي *

شروط الاستخدام

شروط النشر: عدم الإساءة للكاتب أو للأشخاص أو للمقدسات أو مهاجمة الأديان أو الذات الالهية. والابتعاد عن التحريض الطائفي والعنصري والشتائم.

اُوافق على شروط الأستخدام

Security Code*

 

طالب يكتشف طريقة جديدة لحل لغزا فيزيائيا حير العلماء منذ 100 عام حول  فقاعات الغاز طالب يكتشف طريقة جديدة لحل لغزا فيزيائيا حير العلماء منذ 100 عام حول  فقاعات الغاز



GMT 15:57 2020 الأحد ,02 شباط / فبراير

التفرد والعناد يؤديان حتماً إلى عواقب وخيمة

GMT 10:58 2020 الثلاثاء ,06 تشرين الأول / أكتوبر

حظك اليوم برج الدلو الثلاثاء 6 أكتوبر/تشرين الأول 2020

GMT 17:28 2018 الجمعة ,16 تشرين الثاني / نوفمبر

باهر المحمدي يضيف الهدف الثاني لمصر في شباك تونس

GMT 14:39 2020 الثلاثاء ,21 كانون الثاني / يناير

أغراض و مستلزمات جهاز العروس بالتفصيل

GMT 16:20 2018 الثلاثاء ,23 تشرين الأول / أكتوبر

مصدر يؤكد اتفاق عمرو دياب مع "روتانا " من جديد

GMT 19:04 2021 الأحد ,31 كانون الثاني / يناير

إصابة سائحة روسية وابنتها بـ"مرض النوم" في زنجبار

GMT 07:05 2020 الإثنين ,08 حزيران / يونيو

٧ أخطاء تجنبي الوقوع فيها عند تجهيز منزل الزوجية

GMT 16:38 2020 السبت ,18 كانون الثاني / يناير

"جاموفوبيا" مجموعة قصصية جديدة لـ "محمد متبولي"

GMT 00:52 2020 الأربعاء ,08 كانون الثاني / يناير

الحرس الثوري يحذر أميركا من الرد على قصف قاعدة "عين الأسد"

GMT 04:43 2019 الأربعاء ,17 تموز / يوليو

موسى أبو مرزوق يؤكد علاقاتنا مع سوريا مقطوعة

GMT 09:38 2019 الجمعة ,21 حزيران / يونيو

تأسيس شركة إعمار لصهر المعادن في حمص

GMT 13:38 2019 الجمعة ,03 أيار / مايو

قسطرة قلبية تنقذ حياة مريض ستيني في بيشة
 
syria-24

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

Maintained and developed by Arabs Today Group SAL
جميع الحقوق محفوظة لمجموعة العرب اليوم الاعلامية 2023 ©

Syria-24 Syria-24 Syria-24 Syria-24
syria-24 syria-24 syria-24
syria-24
بناية النخيل - رأس النبع _ خلف السفارة الفرنسية _بيروت - لبنان
syria-24, syria-24, syria-24