เมื่อคนส่วนใหญ่มองไปที่น้ำพุช็อกโกแลตในร้านอาหารหรือในงานปาร์ตี้ พวกเขามักจะนึกถึงขนมอร่อยๆ ที่สามารถจิ้มเข้าไปในม่านช็อกโกแลตเหลวได้ แต่เมื่อนักฟิสิกส์หรือนักคณิตศาสตร์มองดูสิ่งใดสิ่งหนึ่ง พวกเขาอดไม่ได้ที่จะสังเกตเห็นไดนามิกของของไหลที่น่าสนใจบางอย่างในการเล่น ที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดคือการที่ม่านช็อกโกแลตไม่ตกลงมาตรงๆ แต่มันดึงเข้ามาด้านใน และนั่นทำให้ช็อกโกแลตละลาย
เป็นของไหล
ที่ไม่ใช่นิวตัน นักศึกษามหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน (UCL) ตัดสินใจทำงานในหัวข้อนี้สำหรับโครงการ ของเขา และขณะนี้ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับการค้นพบของเขาพื่อศึกษาผลกระทบการไหลเข้า เขาได้ตรวจสอบงานวิจัยคลาสสิกเกี่ยวกับ “ระฆังน้ำ”ซึ่งเห็นรูปร่างการไหลเหมือนกัน
“คุณสามารถสร้างกระดิ่งน้ำได้ง่ายๆ ในครัวของคุณ” เฮเลน วิลสัน นักฟิสิกส์จาก UCL ผู้เป็นหัวหน้างานโครงการ MSci ของทาวน์เซนด์และผู้เขียนร่วมของหนังสือพิมพ์กล่าว “เพียงติดปากกาในแนวตั้งใต้ก๊อกโดยให้เหรียญ 10p แบนด้านบน แล้วคุณจะเห็นน้ำพุรูประฆังที่สวยงาม”
ทั้งคู่ศึกษาการสูบฉีดช็อกโกแลตขึ้นท่อไปด้านบนของน้ำพุ ช็อกโกแลตไหลไปตามชั้นพลาสติกหรือโดมแต่ละชั้น และสุดท้ายคือม่านที่ตกลงมาอย่างอิสระระหว่างโดม ในแต่ละกรณี ช็อกโกแลตที่ละลายจะไหลในรูปแบบต่างๆ กัน ทำให้เป็นวิธีที่น่าสนใจในการแนะนำแนวคิดเกี่ยวกับกลศาสตร์ของไหล
ที่ซับซ้อนให้กับนักเรียน นักวิจัยกล่าวการไหลแบบสูบจากส่วนกลางแสดงผลเกณฑ์มาตรฐานของการเฉือนแบบบาง ในขณะที่การไหลแบบโดมสามารถจำลองเป็นการไหลแบบฟิล์มบางได้ นักวิจัยกล่าวว่าทั้งในกระดิ่งน้ำและน้ำพุช็อกโกแลต ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากแรงตึงผิวที่ทำให้เกิดการไหลเข้า
“ทั้งการทดลองช็อกโกแลตน้ำพุและระฆังน้ำนั้นทำได้ง่ายอย่างน่าประหลาดใจ” วิลสันกล่าว “อย่างไรก็ตาม พวกมันช่วยให้เราสามารถแสดงแง่มุมต่างๆ ของไดนามิกของของไหล ทั้งแบบนิวตันและไม่ใช่นิวตัน” “เป็นการใช้คณิตศาสตร์อย่างจริงจังกับปัญหาสนุกๆ” ทาวน์เซนด์กล่าว และเสริมว่า
เขาได้พูดคุย
เกี่ยวกับโครงงานของเขาที่งานคณิตศาสตร์ทั่วลอนดอนในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา “ถ้าฉันสามารถโน้มน้าวใจคนเพียงคนเดียวว่าคณิตศาสตร์เป็นมากกว่าทฤษฎีบทของพีทาโกรัส ฉันคงทำสำเร็จ แน่นอนว่าคณิตศาสตร์แบบเดียวกันนี้มีประโยชน์ในอุตสาหกรรมสำคัญอื่นๆ มากมาย แต่ไม่มีสูตรใดที่อร่อยเท่า
กับช็อกโกแลต” อดไม่ได้ที่จะสงสัยว่าทั้งคู่ถูกบังคับให้กินช็อกโกแลตน้ำพุจำนวนเท่าใด ทั้งหมดนี้ในนามของวิทยาศาสตร์แน่นอน พอเพียงที่จะบอกว่านี่คือการทดลองของฉัน! เช่น การอ้างว่าสตรีมีครรภ์จำเป็นต้องได้รับการปกป้องจากอิทธิพลชั่วร้ายของอุปราคา หรืออุปราคาว่า สามารถรักษาผู้พิการได้
กิจกรรมในสังคมของเรายังสามารถช่วยให้ความรู้แก่ชาวปากีสถานเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ ซึ่งมักได้รับข้อมูลไม่ดีจากสื่อด้วยเหตุนี้ สังคมจึงวางแผนที่จะจัดทำจุลสารสั้นๆ ง่ายๆ เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น สุริยุปราคา น้ำขึ้นน้ำลง ฤดูกาล และข้างขึ้นข้างแรมสำหรับผู้ปกครองและเด็กๆ
หลังมีความสำคัญอย่างยิ่งในบริบทของการดูดวงจันทร์ ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเดือนอิสลาม และยังเป็นโอกาสของเทศกาลอีดทางศาสนา ซึ่งเวลาดังกล่าวกลายเป็นประเด็นขัดแย้งในประเทศ
ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า สมาคมวิทยาศาสตร์ วางแผนที่จะจัดงานเฉลิมฉลองทางวิทยาศาสตร์
ต่อไปด้วย
อย่างไรก็ตาม การก่อตัวดาวเคราะห์ก่อกำเนิดเป็นเพียงขั้นตอนแรกเท่านั้น หากคุณต้องการสร้างดาวเคราะห์แก๊สยักษ์ คุณต้องสร้างแกนกลางที่มีมวล 1-10 เท่าของโลกก่อนที่ดิสก์แก๊สจะหายไป ระหว่าง 0.1 ถึง 10 ล้านปีหลังจากดิสก์ก่อตัว ความหนาแน่นของมวลพื้นผิวของมันจะลดลงเมื่อวัสดุ
สูญเสียไปยังใจกลางดาวฤกษ์ และเมื่อรัศมีรอบนอกของดิสก์เพิ่มขึ้นเมื่อสสารกระจายออกไปเพื่อรักษาโมเมนตัมเชิงมุม นอกจากนี้ รังสีอัลตราไวโอเลตพลังงานสูงและรังสีเอกซ์จากดาวฤกษ์อายุน้อยยังสามารถแยกโมเลกุลและอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออน ซึ่งทำให้สสารบางส่วนมีพลังงานจลน์มากพอ
ที่จะหลุดออกจากระบบได้ทั้งหมด กระบวนการนี้เรียกว่าการระเหยด้วยแสง ข้อสังเกตบ่งชี้ว่าจานก๊าซจะหายไปภายใน 10 ล้านปี ดังนั้นโอกาสในการสร้างดาวเคราะห์ที่อุดมด้วยก๊าซจึงค่อนข้างสั้นตามมาตรฐานทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ถึงกระนั้น ถ้าคุณสามารถสร้างแกนกลางของดาวก๊าซยักษ์ได้เร็วพอ
คุณจะกระตุ้นการสะสมของก๊าซอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของดาวเคราะห์ยักษ์ แต่ถึงอย่างนั้น เจ้าแก๊สยักษ์ของคุณก็อาจไม่ปลอดภัย! ดาวเคราะห์สามารถจบลงด้วยการถูกลากไปพร้อมกับดิสก์ที่เพิ่มความหนืดในกระบวนการย้ายข้อมูลประเภทอื่น ซึ่งเรียกว่าการย้ายข้อมูลประเภท II หากสิ่งนี้เกิดขึ้น
ดาวเคราะห์ของคุณอาจลงเอยด้วยการ “จอด” ในจานชั้นในสุด (เช่น ดาวพฤหัสร้อนที่เรียกว่าดาวพฤหัสบดีซึ่งพบใกล้กับดาวฤกษ์แม่ของพวกมันมาก) หรือแม้กระทั่งผลักเข้าไปในตัวดาวฤกษ์อายุน้อยเอง กิจกรรมที่มีพลวัตและมีพลังทั้งหมดนี้มีผลอย่างลึกซึ้งต่อคุณสมบัติทางเคมีของดิสก์
และด้วยเหตุนี้จึงส่งผลต่อองค์ประกอบของดาวเคราะห์ที่ก่อตัวในสถานที่ใดที่หนึ่งโดยเฉพาะ และเพื่อนร่วมงานได้คำนวณว่าที่อุณหภูมิสูงกว่า 800 K โมเลกุลของไฮดรอกไซด์จะช่วยเปลี่ยนรูปของแข็งที่อุดมด้วยคาร์บอนเป็นรูปแบบอื่น ซึ่งลดปริมาณคาร์บอนในกระบวนการ อะตอมของคาร์บอน “อิสระ” เหล่านี้
ทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วกับจานก๊าซที่อุดมด้วยออกซิเจน ก่อตัวเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์โมเลกุลก๊าซนี้สามารถรวมตัวกันบนดาวฤกษ์อายุน้อยหรือระเหยกลายเป็นไอ ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด ปริมาณคาร์บอนในของแข็งที่ก่อตัวเป็นดาวเคราะห์จะหมดลง ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าทำไมอัตราส่วนคาร์บอนต่อซิลิคอนของดาวเคราะห์ภาคพื้นดินจึงแตกต่างกันมากเมื่อเทียบกับอัตราส่วนที่พบในดวงอาทิตย์
