Ci avette mai fatto caso, quando fatte colazione con i cereali, come alcuni pezzi sembrano attaccarsi tra di loro, rendendo più facile riuscire a prendere una bella cucchiaiata piena di cereali? Beh si tratta di un effetto fisico ben conosciuto, che si chiama “Cheerios Effect” cioè effetto cereali! Ma questo effetto non è certo esclusivo del vostro piatto. Si verifica anche nel modo in cui le particelle si muovono nell’aria, o nel modo in cui il polline galleggia sulla superficie dell’acqua, o nel modo in cui le galassie si ammassano nell’universo.

“Se mettete dei cereali nel vostro piatto, si aggregano”, spiega Arshad Kudrolli, un fisico della Clark University di Worcester, Massachussets. “Lo stesso succede con la schiuma sulla vostra birra.Questo per via della tensione in superficie.”

Le molecole in un fluido hanno una mutua attrazione, e tendono quindi ad avvicinarsi, questo crea una tensione in superficie- una forza resistente naturale che spinge indietro qualsiasi cosa spinga sulla superficie. E’ proprio la tensione in superficie che permette ad alcuni insetti, come i Gerridi(o insetti pattinatori) a camminare sulla superficie dell’acqua.


Gerridae, o insetto pattinatore. Credit: biosurvey.ou.edu

Kudrolli,insieme al suo collega Michael Berhanu, fisico della Clark University, hanno esplorato questo effetto per capire meglio simili fenomeni nel mondo naturale. Quindi invece di andare al negozio dietro casa, hanno messo alcune sfere di vetro galleggianti in un contenitore di acqua a forma di imbuto. Alterando la quantità di acqua nel contenitore, riuscivano a far si che le sfere di vetro si disperdessero o si concentrassero, simulando vari stadi dell’evoluzione del famoso “Cheerios Effect”.

“i fisici sono molto interessati riguardo a questo effetto per tante ragioni” ha spiegato Dominic Vella, dell’Università di Cambridge in UK, che però non è coinvolto nella ricerca. “Ci sono molti casi in cui qui questo effetto si manifesta in natura, quindi le intuizioni che raccogliamo riguardo a questo modello di laboratorio ci aiuteranno a capire sistemi ben più complicati ma che si basano su lo stesso effetto.”

Gli oggetti galleggianti cambiano la forma della superficie del liquido. Se le molecole in un oggetto sono attirate dall’acqua, sono considerate idrofili. L’acqua si accumula attorno ai margini dei oggetti galleggianti e si creerà una piccola depressione sotto di essa chiamata menisco. Se invece le molecole di un oggetto non si leggano bene con l’acqua, i fisici lo chiamano idrofobo, o resistente all’acqua, e l’effetto creerà una protuberanza sotto di essi, un menisco curvo nella direzione opposta.

“Nel caso dei cereali nella vostra ciotola, questi possono essere considerati come “lactofili” perché le “O” creano una piccola depressione nella superficie del latte, forzandoli vicini. I Liquidi possono portare a simili caratteristiche lungo i bordi di un contenitore, o nella vostra ciotola, potete notare il latte che sul margine è leggermente curvo verso l’alto contro il muro. Dato che i cereali galleggiano, si muoveranno su, sulla superficie curva del latte,e questo farà si che i vari pezzi di cereali si attacchino anche al margine della vostra ciotola.


Grazie all'effetto luce si può notare la depressione accanto agli oggetti galleggianti

“Anche la ciotola è lactofila, quindi il menisco va verso l’alto vicino ai suoi bordi.” ha spiegto Vella. “Questo significa che c’è sia attrazione tra i cereali individuali, che attrazioni tra un cereale solo e il margine della ciotola.”

Kusrolli e Berhanu hanno scoperto che quando si butano solo una manciata di cereali dentro alla ciotola di latte si aggregano in gruppi esagonali, ma quando si hanno tante particelle disperse su una vasta area, come il polline che galleggia sopra un lago, le particelle si raggruppano in aree condensate con grandi spazi vuoti tra i vari gruppi.


Piccoli gruppi creano grande distanze tra di loro

Anche se la forza in causa è diversa, Berhanu ha detto che lo stesso effetto è visibile anche nell’universo. Grandi ammassi di galassie e stelle si raggruppano vicini l’uno all’altro lasciando enormi vuoti tra di loro.


Una mappa dei super-ammassi di galassie più vicine a noi.Credit: Richard Powell

“Se si guarda alla distribuzione di stelle e galassie, non è random”, ha spiegato Kudrolli. “Ci sono regioni che sono meno dense, e ci sono regioni molto più dense.”


Il Sestetto di Seyfert è un ammasso di galassie situato a circa 190 milioni di anni luce da noi, in direzione della costellazione del Serpente.

http://www.insidescience.org/research/c ... ng_physics

Fonte: http://link2universe.wordpress.com/2010 ... luniverso/