Briti füüsikute ja matemaatikute meeskond kasutas superarvuti, et paljastada varjatud tõde, kuidas veepiisad sulanduvad ja kokku kleepuvad.
Kui olete kunagi jälginud, kuidas veepiisad puudutavad ja sulanduvad, oleksite võinud ette kujutada, kuidas kaks väikest veepalle lähenevad ja lähenevad, kuni nende pinnad kattuvad ja pindpinevus tõmbab erinevad kuulid kokku üheks karedaks tervikuks. See on palja silmaga nähtav. Kuid uus superarvutit kasutav simulatsioon, mis avaldati 13. märtsi ajakirjas Physical Review Letters, maalib palju keerukama pildi.
Simulatsioon modelleeris kaks võrdses suuruses puhast vett tilgakestega kosmoses kuni üksikute veemolekulide tasemeni. Kui tilgad üksteisele lähemale jõudsid, näitasid teadlased, et nende tilkade pinnale tekkisid pisikesed ülikiired lained. Veemolekulide juhuslikud liikumised, mida nimetatakse termilisteks kõikumisteks, panid üksikud molekulid lähenedes üksteisele hüppama ja tantsima.
Teadlased nimetavad seda pinna värisevat efekti, mis tuleneb molekulide termilistest kõikumistest, "termiliste kapillaaride laineteks". Ripples on sel juhul liiga väikesed ja kiired, et mis tahes looduslikku katset märgata. Kuid simulatsioon näitas, et teensy lained ulatuvad üksteise poole, moodustades lähenevate veepiiskade esiserva. Tilkade pindpinevus (ühtekuuluv jõud, mis hoiab tilgad "tilgakujulisena") summutab lained, kuid need on endiselt olemas ja moodustavad ikkagi üksteise lähedal olevate tilkade esiserva.
Lõpuks leidsid teadlased, et lained puudutavad, moodustades tilkade vahel sildu. Ja kui üksainus sild on moodustunud, hakkab pindpinevus tööle, tihendades rohkem rippe "nagu jope tõmblukk", nagu väitsid teadlased oma avalduses.
Teadlased jäljendasid umbes 5 miljonit veemolekuli, moodustades kaks tilka, mille laius oli umbes 0,16 tolli (4 millimeetrit). Terve liitmine on sellel skaalal mõne nanosekundi jooksul lõppenud - kirjutatud liiga kiiresti, et ükski kaamera saaks hakkama.
Ehkki nad jäljendasid kahte kosmoses hõljuvat tilka, on sarnane efekt tõenäoline tööl, kui kaks tilka sulanduvad tasasele pinnale, kirjutasid nad. Nad kirjutasid, et selle käitumise mõistmine on oluline, kuna see võib aidata selgitada vee käitumist pilvedes ja masinates, mis on mõeldud vee kondenseerimiseks õhust.
