عجيب است؛ اما با اينکه همگي ما تاکنون با اين واقعيت که عسل و ديگر شربت‌هاي غليظ (سيروپ) بر خلاف آب و ديگر نوشيدني‌ها هنگام انتقال از ظرفي به ظرف ديگر کش مي‌آيند، برخورد کرده‌ايم تا به امروز توضيح قانع‌کننده‌اي براي اين تفاوت وجود نداشته است. به تازگي آرمان جوادي و همکارانش در اکول نرمال سوپريور پاريس، فرانسه پاسخ قابل‌قبولي براي اين پرسش پيدا کرده‌اند. آنها مي‌گويند اين موج‌هاي کوچک هستند که باعث تفاوت رفتار در مايعاتي با ويسکوزيته متفاوت مي‌شوند.

شايد تصور کنيد اين ويسکوزيته مايع (وشکساني، لزجت يا قوام) آن است که باعث کش آمدن آن مي‌شود؛ اما تحقيقاتي که پيش از اين انجام شده بود نقش ويسکوزيته را در کش آمدن مايعات در هنگام ريختن درون ظروف مختلف رد مي‌کرد و به همين دليل توضيح قانع‌کننده‌اي براي تشريح تفاوت رفتار آب و عسل در برابر جاذبه نداشت.

شيوه‌اي که جوادي و همکارانش در اکول نرمال سوپريور براي تشريح اين تفاوت انتخاب کرده‌اند، مبتني بر تفاوت ويسکوزيته دو مايع است و مي‌‌تواند توضيح قانع‌کننده‌اي در مورد علت کش‌آمدن مايعات ويسکوز ارائه کند.

اين گروه از يک مدل رياضي استفاده کرد تا پيش‌بيني کند چطور امواج کوچک حاصل از سيلان مايع که به طور طبيعي در هنگام ريختن آن تشکيل مي‌شوند، مي‌توانند روي رفتار آن در هنگام ريزش تأثير بگذارند. در حقيقت اين موج‌ها بودند که ميزان کش آمدن جريان مايع را تعيين مي‌کردند. اگر آنها از حد مشخصي بلندتر مي‌‌شدند، رشته مايع از هم شکافته ‌شده و به قطراتي از آن تبديل مي‌شد.

مي‌دانيم که موج‌ها در مايعات ويسکوز آهسته‌تر شکل مي‌گيرند، پس مي‌توانيم انتظار داشته باشيم که هر چقدر مايع غليظ‌تر باشد، رشته حاصل از ريزش آن طولاني‌تر شود. از سوي ديگر مي‌دانيم که مايعات ويسکوز تحت اثر جاذبه کندتر از مايعات ديگر حرکت مي‌کنند و پيش‌بيني احتمال کش‌آمدن يک مايع با دانستن ويسکوزيته آن چندان ساده نيست.

جوادي و همکارانش نشان دادند در مايعاتي مانند عسل که ويسکوزيته بالايي دارند، سرعت حرکت سيال در اثر جاذبه بيش از سرعت شکل‌گيري موج‌هاي کوچک در آن است و در نتيجه رشته باريک و بلندي از مايع مي‌تواند شکل بگيرد که در نهايت توسط اين موج‌ها شکسته خواهد شد.

آزمون تجربي

اين گروه موفق شد در آزمون‌هاي تجربي که با روغن سيليکون در ويسکوزيته‌هاي متفاوت انجام شدند، درستي پيش‌بيني مدل رياضي خود را نشان دهد.

جنز اگرز، يکي از اعضاي اين تيم که ار دانشگاه بريستول در انگلستان با آنها همکاري کرده، مي‌گويد: «حل مسائل فيزيک به کمک رياضيات فوق‌العاده است. گروه‌هاي ديگر شيوه‌هاي متفاوتي را انتخاب کردند و به جواب صحيح نرسيدند».

شايد اين تحقيق در آينده نزديک بتواند به ما در توليد نسوج سنتتيک و فايبرگلاس کمک کند؛ اما ديويد ويتز از دانشگاه هاروارد که در اين تحقيق مشارکت نداشته، مي‌گويد: «کاربردهاي صنعتي اين آزمون مسئله اصلي نيست. جذابيت اين آزمون‌ها به لذتي برمي‌گردد که به فيزيکدانان هديه مي‌کنند. اين آزمون‌ها هم مانند علم فيزيک جذاب، سرگرم‌کننده و لذت‌بخش هستند».