Рем Ворд - Живая наука – 2. Комиксы естествоиспытателя

2. Возьмем емкости 10 на 18 см, и соединим их сторонами (фотография 2). Зальем «проявителем» и оставим остывать под листом стекла. Что произойдет? Вариант 1. В каждой из емкостей вырастет собственный «флаг». Такой результат допускает мысль, что картина вызывается колебаниями жидкости, ее отражением от стенок, фокусом волн. Вариант 2. Создастся единая картина распределения частиц взвеси. Это означает, что стенка не препятствует взаимодействию. Тогда внутренние волны и конвективные потоки не при чем. Правильный ответ – 2. Совмещенные бюретки – единый объект с общей картиной Ферми-линий.

3. Посмотрим теперь, как линии Ферми (или уж Паули, терминология ведь еще не определена) делят какие-либо объекты по вертикали. Теперь наш инструмент исследований – бюретка высокая и узкая. Заливаем в нее горячий «проявитель», закрываем, наблюдаем. От дна до поверхности вытягиваются линии. Как видно по движению фрагментов, образования никак не связаны с конвекцией. Собственно и самой конвекции нет – лишь медленное равномерное движение частиц ко дну. Основная, четкая линия делит емкость пополам. Из-за обилия тонких нитей (на фотографии практически неразличимых) определить точное разграничение светлых и темных участков сложно. Бюретка делится на три равные части – светлую в центре (ее пересекает основная линия) и темные. Это и есть наш британский флаг в вертикальном срезе

Поставим опыт с пластиковой трубкой, внутренним диаметром 1, 2 см., длиной 120 см. Проявится ли действие поля на значительном расстоянии? Заполняем трубку «проявителем», закрываем отверстия, разогреваем на водяной бане до 90 С, разворачиваем и наблюдаем… И в этом случае трубка, она же длинная узкая бюретка делится на три основных части. Центральная линия не просматривается. Темные и светлая области примерно равны. Неведомая сила, которую мы назвали Паули-полем расталкивает взвесь к противоположным концам трубы. Представлен рисунок и фотография края трубки (фотография 4). Как видно, и здесь взвесь разделяется на участки. Паули-поле разделяет симметричный объект на подобные части. Известен ли опробованный физический метод выявления у предмета взаимно подобных зон?

Самопроизвольное разделение взвеси в прямоугольной пластиковой емкости, длина 65 см, ширина 5 см.

Рисунок 5. Фигуры Хладни

Фотография 6. Справа – изображение, полученное осаждением взвеси на дно чашки Петри, справа – фигура Хладни

Пример более сложных звуковых фигур Хладни

Опыты с вибрирующей капелькой воды и краской-маркером

Фотография 7. Отливка из гипсовой смеси с добавлением не такого уж мелкого песка (вид снизу). Мелкие фракции собираются в центре, на пересечении диагональных линий. Знание того, что при определенных условиях в центре вашей отливки образуется уязвимое место, может быть полезно

Фотография 8. Гипсовая отливка в закрытой емкости с добавлением чернил в качестве маркера… Знаменитые фигуры Хладни как модель развития «линий Ферми» – не то ли, что мы ищем? Если заставить пластину вибрировать, песок на ее поверхности образует довольно интересные рисунки. Резонируют соседние симметричные участки. Это условие соответствует запросу на определение Ферми-зон внутри объекта. Взгляните на характерный узор (рис. 5). Не напоминает ли он уже известный «флаг», выявленный осевшей взвесью? Подобные картины выявляются в емкостях и другой формы (фото 6)