Studierea sau simularea fenomenelor naturale din interiorul unui laborator poate fi dificilă. "Nu avem loc pentru un baraj de 100 de metri în laboratoarele noastre", spune dr. Einav, profesor de geomecanică. În schimb, cercetătorii folosesc cerealele de orez umflate ca material surogat pentru zăpada uscată și rocile care se găsesc în mod natural - toate acestea intră sub incidența categoriei de materiale fragile, poroase.
"Aceasta este denumirea științifică", spune dr. Einav, "dar eu o numesc material crocant." Orezul umflat este un bun stativ, deoarece, ca zăpada și roca, cerealele se rupe sub presiune și se degradează în lichid.
Aceasta nu este prima rodeo a oamenilor de știință cu Rice Krispies, care, dacă nu știați, este numită Bule de orez în Australia. (În timpul unui studiu anterior, dr. Einav mi-a spus că sa referit la colegul său american ca Dl. Rice Krispies, care a plătit-o numindu-l domnul Rice Bubbles.) Dar, până în acest moment, cercetătorii lucraseră în primul rând cu cereale uscate este util atunci când vine vorba de modelarea zăpezii uscate sau ruperii de stâncă sub presiune. Dar unele evenimente de colaps implică apă - cum ar fi cele care apar în rafturile de gheață, în barajele de scurgere și în barajele de piatră când sunt expuse la cantități mari de lichid și presiune ridicată. Studierea acestor lucruri este o provocare, pentru că se întâmplă incredibil de lent și la o scară atât de mare.
Aici intră laptele. Adăugându-l la cereale, cercetătorii au descoperit că ar putea simula aceste prăbușiri într-un mod spion-up, micșorat.
Pentru a crea prăbușirea, cercetătorii au turnat cerealele într-un tub vertical așezat pe un filtru granular. Aplicau o presiune constantă în partea superioară a tubului și adăugau lapte spre fund. Ceea ce sa întâmplat în continuare a fost o serie de lovituri, crackles și prăbușiri, pe care cercetătorii le-au numit fermecător "orezuri".
În timpul fiecărei reacții induse de lapte și presiune, cercetătorii au fost martorii mai multor cutremure, cu întârziere înainte ca fiecare să crească mai mult în timp. Aceștia au remarcat, de asemenea, că fiecare cutremur mic a fost însoțit de un zgomot audibil, care, potrivit dr. Einav, seamănă din punct de vedere fonetic cu "metronomul încetinitor".
Potrivit dr. Einav, ceea ce se întâmplă poate fi explicat foarte simplu. El compară aparatul Krispies cu un tren, situat vertical, care vine în contact cu lichidul din fund. Prima mașină care lovește lichidul se degradează rapid și se prăbușește. Odată ce se întâmplă, lichidul se ridică în sus, slăbind următoarea mașină a trenului sau stratul de cereale, eventual făcând-o să se prăbușească sub presiunea de la vârf (deși mai lent decât prima). În cele din urmă, dr. Einav spune că multe trenuri așezate deasupra bazei lichide se vor prăbuși - cu fiecare colaps luând progresiv mai mult.
Din această simulare, oamenii de știință au reușit să creeze o ecuație matematică care să poată explica când și de ce se întâmplă orezurile. Deși dr. Einav este rapid să spună că folosirea modelelor pentru a face previziuni în lumea reală este riscantă, el a speculat că ar putea (cel puțin parțial) să explice unele fenomene naturale, cum ar fi ledurile recente ale mareelor din Antarctica. "Există aproximativ două zilnice, fiecare cu o magnitudine de 7,0, dar acestea au încetinit de-a lungul anilor", spune el. "Oamenii au explicat acest lucru în multe alte moduri, mulți dintre ei probabil că sunt corecți, dar seamănă foarte mult cu fenomenul orezului".
"Felul în care îl văd, acum înțelegem fizica. Acum alți oameni o pot folosi.
În parte, acești alți oameni vor fi geologi sau ingineri, care pot dezvolta tehnologii care, de exemplu, pot prezice collapsul barajului. Dar ceilalti oameni care pot folosi aceasta cercetare, Dr. Einav subliniaza, ar putea fi oricine. Această modelare matematică incredibil de complexă a fost reprezentată printr-un experiment de cinci dolari (excluzând costul microscopului optic, care, conform Dr. Einav, se numără printre cele mai scumpe microscoape din lume). "Ar trebui să dăm asta copiilor să se replice acasă", spune el.
Sigur, fizica poate fi obscură uneori. Dar Dr. Einav și Dr. Guillard ne reamintesc că poate fi și extrem de accesibil. Poate că tot ce este necesar este un material bun, crocant pentru a face ceva de genul fizicii din spatele înghețatelor și a orezului - un pic mai ușor de digerat.
Gastro Obscura acoperă cele mai minunate mâncăruri și băuturi din lume.
Înscrieți-vă pentru e-mailul nostru, livrat de două ori pe săptămână.