Физици от Кембридж изчислиха как манистата преодоляват гравитацията

Учени най-после обясниха необичайния опит с гердан: видеото, в което мъж държи буркан с маниста, които сами излитат нагоре, бие всички рекорди по гледания в интернет - на 2 млн. души са го видели до момента. Оказва се обаче, че в странния фонтан няма нищо свръхествествено.

На видеото се вижда как обикновени мъниста, нанизани на дълъг 15 метра гердан, от самосебе си първо излитат нагоре, а после се спускат плавно към земята. Първоначално гледката доведе до ступор всеки, запознат със законите на класическата механика. Едва днес - 6 месеца след като водещият на научни предавания на BBC Стив Маулд публикува видеото в youtube, физиците намериха логично обяснение за това как мънистата преодоляват гравитацията.

Идеята на опита е простичка, всеки може да го направи в домашни условия. Трябва внимателно да навиете много дълъг гердан на дъното на буркан. После взимате свободния му край и го вадите от съда, под собствената си тежест мънистата започват не просто да се изсипват от него, но преди да полетят към земята образуват нешо като висока струя.

Интуитивно всеки би помислил, че топчетата трябва просто да се плъзгат по външната стена на буркана и да падат надолу, вместо да преодоляват собствената си тежест и да се вдигат нагоре.

Самият Маулд не намира обяснение за странния феномен и пише в блога си: Причината, поради която манистата образуват елипса над ръба на стъкления съд, остава загадка. Мисля, че това се дължи на факта, че те трябва да сменят посоката на движение и не могат да го направят веднага, в противен случай биха изпитвали безкрайно ускорение".

Докато видеото набира скорост в интернет, а ентусиасти проверяват феномена на практика, от него се заинтересоват учените. В крайна сметка обяснението идва от екипа на Джон Бигинс от Кембриджския университет.

"Видя ни се забавно и решихме да подхвърлим тази задачка на студентите ни, разказва Бигинс пред Газета.ру. Скоро, обаче, стана ясно, че не можем да обясним това явление с традиционните методи. И тогава разбрахме, че стоим пред решението на изключително интересен проблем".

Според учения, обяснението, че на излитащите мъниста им трябва определено време, за да променят посоката си, не е вярно. В статия, публикована в списание Proceedings of the Royal Society A, Бигинс доказва, че не силата на тежеста кара мънистата да се издигат над ръба на буркана, а самият съд, пълен с тях.

Ключът към разнищването на мистерията е, че мънистата в буркана трябва да се разглеждат като тела, свързани с нишка.

Така на най-крайното парче, което е на дъното, действа нишката, която го дърпа нагоре, но и тази, която го свързва със съседния елемент от "гердана".

Дърпащата нагоре нишка не само вдига манистото, но и се опитва да го завърти по посока обратна на часовниковата стрелка. Тъй като съседното манисто пречи на това завъртане, на края на горното откъм дъното му въздейства допълнителна сила, която го отблъсква нагоре и му дава допълнително ускорение.

Математиците пък пресметнали, че височината на елипсата над ръба на съда е пропорционална на скоростта на мънистата на втора степен и расте с увеличението на височината над земята, от която падат.

Според Бигинс "откритието" може да се използва в промишлеността и техниката от хора, на които често им се налага да размотават вериги и въжета. Освен това изучаването на феномена може да свърши работа в космоса, когато се налага да се свържат два или повече спътника.

"Нашата работа показа, че можете да развиете верига използвайки по-слаб мотор и с по-малко енергия", обяснява ученият. Според него в по-далечна перспектива подобен ефект може да е полезен и при строителството на космически асансьори - спътници, "вързани" към определена точка на повърхността на земята.