영국 물리학 자와 수학자 팀은 슈퍼 컴퓨터를 사용하여 물방울이 어떻게 합쳐지고 서로 달라 붙는 지에 대한 숨겨진 진실을 밝혀 냈습니다.
물방울이 닿아 서 합쳐지는 것을 본 적이 있다면 두 개의 작은 물 공이 서로 겹치거나 더 가까이 다가오는 것을 상상했을 것입니다. 그것은 육안으로 볼 수있는 것입니다. 그러나 3 월 13 일자 Physical Review Letters에 발표 된 슈퍼 컴퓨터를 사용한 새로운 시뮬레이션은 훨씬 더 복잡한 그림을 그렸습니다.
이 시뮬레이션은 우주에서 같은 크기의 순수한 물 두 방울을 개별 물 분자 수준까지 모델링했습니다. 물방울이 서로 가까워지면서 과학자들은이 물방울의 표면에 작고 초고속 파도가 형성되었음을 보여주었습니다. "열 변동"이라고 불리는 물 분자의 임의의 움직임으로 인해 개별 분자가 서로 가까이서 점프하고 춤을 추게되었습니다.
연구자들은이 표면 리플 링 효과를 분자 열 변동으로 인한 "열 모세관 파"라고 부릅니다. 이 경우 잔물결이 너무 작아서 자연 실험이 발견되지 않습니다. 그러나이 시뮬레이션은 십대의 파도가 서로 닿아 가까운 물방울의 선단을 형성한다는 것을 보여주었습니다. 액 적의 표면 장력 (액 적을 "액적"형태로 유지하는 응집력)은 파도를 억제하지만 여전히 존재하며 서로 가까이있을 때 여전히 액 적의 선단을 형성합니다.
결국 연구원들은 파도가 닿아 방울 사이에 다리가 형성되는 것을 발견했습니다. 연구원들이 성명서에서 언급 한 것처럼 단일 브리지가 형성되면 표면 장력이 작동하여 "재킷의 지퍼처럼"더 많은 잔물결을 함께 밀봉합니다.
연구원들은 약 500 만개의 물 분자를 시뮬레이트하여 폭이 약 0.16 인치 (4mm) 인 두 방울을 형성했습니다. 그들은 모든 인간의 카메라가 포착하기에는 너무나 빠른 속도로 그 규모에서 몇 나노초 안에 끝났다고 썼다.
공간에 떠 다니는 두 방울을 시뮬레이트했지만 두 방울이 평평한 표면에 합쳐지면 비슷한 효과가있을 수 있다고 그들은 기록했다. 이 행동을 이해하는 것은 구름 내부의 물과 공기 중 물을 응축하도록 설계된 기계 내부의 물의 행동을 설명하는 데 도움이 될 수 있기 때문에 중요하다고 썼다.
