لماذا تظهر الفقاعات كروية الشكل؟


حسنًا، الفقاعات ليست كروية بشكل منتظم دائمًا، قد تكون لاحظت ذلك أثناء استخدام تلك اللعبة التي تصنع فقاعات الصابون. لكن الفقاعات تميل دومًا إلى أن تكون كروية بشكل منتظم، فحينما تصنع واحدة من تلك الفقاعات التي تأخذ شكل السيجار، فإنها تكافح من أجل أن تغيّر من شكلها.

ذلك لأن الفقاعات في الأصل عبارة عن طبقة رقيقة من السائل الذي تلتصق جزيئاته معًا، لأنها تنجذب لبعضها، تسمّى هذه الظاهرة “التماسك”. هذا ما يصنع ما نسميه التوتّر السطحي Surface Tension)) الذي بدورة يعتبر حاجزًا يقاوم اختراق أي أجسام خارجية. بداخل تلك الطبقة من السائل، جزيئات الهواء المحبوسة التي تبحث عن مخرج لها، بالرغم من ذلك فهي تضغط على سطح السائل من الداخل.

ولكن ليست هذه هي القوة الوحيدة المؤثرة، فهناك الهواء بالخارج الذي يضغط على سطح السائل أيضًا. أكثر الطرق كفاءة التي تستخدمها طبقة السائل هي البحث عن أفضل الأشكال تحملًا لتلك القوى وهو الكرة، وذلك من حيث نسبة الحجم إلى مساحة السطح.

ومن المثير للاهتمام أيضًا، أن العلماء قد اكتشفو طرقًا أخرى لصنع فقاعات غير كروية الشكل، وبذلك يمكنهم دراسة هندسة الأسطح. يمكنهم صنع فقاعات مكعبة الشكل أو حتى مستطيلة الشكل، عن طريق تعليق طبقة رقيقة من السائل على هيكل من الأسلاك الذي يأخذ الشكل المرغوب دراسته.


ترجمة : محمد خالد عبد الرحمن
تدقيق: دانه أبو فرحة

المصدر