Oszcillonok kolloidokban is<br/>

A természet előszeretettel rendezi az energiát meghatározott formációkba: gondoljunk például a forró atomok sugárzásának jellegzetes, egyedi színképére, vagy az egyes orgonasípokon megszólaltatható hangokra. Hasonló jelenség szemcsés anyagokban is megfigyelhető: ezekben megfelelő körülmények között (például vibráció hatására) részecskeszerűen viselkedő egységek, úgynevezett oszcillonok jelennek meg.

A jeruzsálemi Hebrew Egyetem kutatói most ezekhez kísértetiesen hasonló képződményeket figyeltek meg kolloidokban.

Az oszcillonok felfedezéséről néhány évvel ezelőtt a Texasi Egyetem egyik kutatócsoportja számolt be. A kutatók kísérleteik során apró, homokszemcsényi méretű bronzgolyócskákat szórtak egy erősen légritkított (13 Pa nyomású), lapos tartály fenekére, majd a tartályt ütemesen rázták, föl-le. Ennek hatására bizonyos f frekvenciáknál a golyócskaréteg felületén jól körülhatárolható, kisméretű kiemelkedések és bemélyedések ("kúpok" és "kráterek") jelentek meg, amelyek maguk is f/2 frekvenciával oszcilláltak e két állapot között. Ezeket a stabilnak bizonyuló képződményeket, amelyek akár több milliónyi rezgés után is fennmaradtak, a kutatók oszcillonoknak nevezték el.
Már akkor megfigyelték, hogy az oszcillonok nemcsak stabilan fennmaradnak, hanem mozognak, sőt, egymás közelébe kerülve kölcsönhatásba is lépnek, mégpedig ahhoz hasonlóan, ahogy az elektromos töltések: az azonos állapotú oszcillonok taszítják, az ellentétes állapotúak pedig vonzzák egymást. Ennek megfelelően vagy kitérnek egymás elől, vagy közelednek, s részben átfedésbe is kerülnek. Ez utóbbi eredményeképpen a továbbiakban kötött állapotok ("dipólusok", "tripólusok" stb.), sőt, hosszú láncok és más szabályos szerkezetek: sávokból, négyzetekből, hatszögekből vagy akár spirálokból álló "rácsok" is kialakulhatnak. A jelenségre sem akkor, sem azóta nem adódott kielégítő elméleti magyarázat.

Most a Jeruzsálemi Hebrew Egyetem fizikusai ehhez nagyon hasonló jelenséget figyeltek meg kolloid oldatokban. A kolloidok általában véve jellegzetesen finom eloszlású anyagok, amelyek egy diszperziós közegben (amely lehet folyadék vagy gáz) nagy mennyiségben szétoszlatva egy másik anyag 1500 mikron nagyságú részecskéit tartalmazzák. (Kolloid például a köd, a füst, a felhő, az aeroszolok vagy éppen a tej is.) A jeruzsálemi kutatók apró agyagrészecskéket tartalmazó kolloidoldatot tettek ki függőleges irányú rezgéseknek, és eközben figyelték meg az oszcillonokhoz nagyon hasonló képződmények kialakulását (lásd képeinket). A szemcsés anyagokban kialakuló oszcillonokhoz hasonlóan ezek is hosszú ideig fennmaradtak, és kölcsönhatásba léptek egymással.

A dolog azért meglepő, mert a szemcsés anyagok és kolloid oldatok egyébként merőben más természetűek: a szemcsék független, önálló részecskék, amelyek közvetlenül ütköznek egymással, míg a kolloid oldatokban lévő diszperz részecskék a diszperziós közeg közvetítésével lépnek egymással kölcsönhatásba. Ezért az, hogy hasonló külső hatásra mindkettőben hasonló képződmények alakulnak ki, arra mutat, hogy a jelenség mögött valamilyen általános, átfogó törvényszerűség állhat. Ha pedig ez így van, akkor oszcillonok a természetben valószínűleg önmaguktól is kialakulnak, legfeljebb eddig még nem ismertük fel őket. Egyes spekulációk szerint például a földrengések során oszcillonszerű állapotok kialakulása és mozgása magyarázhatja a rengés epicentrumától viszonylag nagy távolságokban fellépő, és helyileg igen változó mértékű pusztítást, amely többnyire üledékes, laza szerkezetű talajokban jön létre.

(ÉT)

Ajánló:

Szemcsés mintázatok és oszcillonok képei. Oszcillonok. Néhány jó link a témában (sajnos nem mindegyik működik).