Close Menu
    Facebook X (Twitter) Instagram
    NNews
    • ГОЛОВНА
    • НОВИНИ
      • Україна
      • Світ
      • Спорт
      • Криптовалюта
    • АВТОМОБІЛІ
    • ТЕХНОЛОГІЇ
      • Кібербезпека
    • НАУКА
    • ІГРИ
    • LifeStyle
      • Курйози
      • Краса та здоров’я
      • Корисні поради
      • Фільми та серіали
      • Афіша
      • Погода
      • Реклама
    Facebook X (Twitter) Instagram
    NNews
    Home»НАУКА»Парадокс чайного листа Ейнштейна призвів до мимовільного формування цінного матеріалу
    НАУКА

    Парадокс чайного листа Ейнштейна призвів до мимовільного формування цінного матеріалу

    Anna NevolinaBy Anna Nevolina01.10.2023Коментарів немає4 Mins Read
    Facebook Twitter LinkedIn Telegram Copy Link
    Парадокс чайного листа Ейнштейна призвів до мимовільного формування цінного матеріалу

    До несподіваних проривів у науці можуть призвести навіть дріб’язкові речі на кшталт чаїнок у чашці. Парадокс чайного листа тільки на перший погляд здається неважливим, але свого часу ним зацікавився Альберт Ейнштейн. Розв’язання парадоксу вчений презентував на одній із конференцій, чим викликав ажіотаж в академічної публіки. Доповіді німецького фізика вже майже 100 років, а самому парадоксу – набагато більше, але дослідники в усьому світі продовжують використовувати його у своїх роботах. Наприклад, нещодавно китайські вчені застосували його для вивчення концентрації речовин у нанорідинах.

    1926 року Альберт Ейнштейн представив доповідь для Прусської академії наук, яку присвятив закону Бера. На кількох сторінках фізик розповів і про явище, яке пізніше назвуть “парадоксом чайного листа”. Учений не тільки описав цей ефект, а й розкрив механізм його роботи. Розв’язання парадокса Ейнштейн навів як приклад для пояснення закону Бера.

    У чому ж полягає парадокс? Якщо заварити в кухлі листовий або гранульований чай, а потім розмішати ложкою, чаїнки почнуть обертатися в центрі, чого, з погляду фізики, бути не повинно. Згідно з фізичними законами, під впливом відцентрових сил чаїнки мають притискатися до стінок чашки, адже під час обертання в рідині частинки завжди прагнуть до стінок посудини.

    Читайте також:  Вчені розповіли, чому край Сонячної системи іноді називають "вогняною стіною"

    Що, на думку Ейнштейна, відбувається в чашці? Коли починається перемішування, створюється щось на зразок балансу сил.

    З одного боку, відцентрова сила “виштовхує” частинки рідини назовні, з іншого – за рахунок сили тертя між водою і стінками біля краю чашки з’являється градієнт тиску, який зростає від центру до країв і тисне до осі обертання.

    Такий розподіл тисків разом із силою тертя води біля дна і стінок створює доцентрову силу: вона зсуває чаїнки до центру і призводить до появи вторинної течії. Саме ця течія переміщує чаїнки до центру кухля.

    Звісно, про парадокс чайного листа знали ще до Ейнштейна. Наприклад, опис цього явища, а також спроби його пояснення трапляються в роботах британського фізика Джеймса Томсона (1857), французького механіка Жозефа Валантена Буссінеска (1868), російського інженера-механіка Олександра Миловича (1913). Однак саме Ейнштейн став першим, хто його розв’язав.

    Сьогодні цей парадокс застосовують у найрізноманітніших галузях науки: з його допомогою вчені пояснюють низку процесів у медицині, геології, фізиці, зокрема в матеріалознавстві.

    Читайте також:  На Сонці відбулося потужне виверження, яке ударною хвилею зачепило Землю

    Група китайських учених з Університету Тунцзі під керівництвом Чжан Цзехуея застосувала парадокс чайного листа, щоб вивчити поведінку золотих наночастинок у нанорозчинах. Результати роботи опубліковані в журналі Science Advances.

    Спершу за допомогою платформи для моделювання конструкцій і робочих процесів COMSOL Multiphysicals вчені вивчили зв’язок між розподілом наночастинок і швидкістю потоку. Це потрібно було зробити, щоб відтворити рух наночастинок під час перемішування в ламінарному потоці (його ще називають ламінарною течією).

    Потім фахівці відстежували траєкторію руху наночастинок у потоці після перемішування протягом 500 секунд. Виявилося, що наночастинки, які перебувають у центрі, рухалися швидше довшою траєкторією і частіше стикалися одна з одною, у центрі їхня концентрація збільшувалася, часто вони “склеювалися”.

    Ґрунтуючись на отриманих даних, Чжан Цзехуей і його команда припустили, що рух наночастинок буде підкорятися парадоксу чайного листа і в нанорідинах. Щоб продемонструвати парадокс на нанорівні, вчені “подрібнили” (піддали диспергуванню) наночастинки діоксиду кремнію (SiO2) розміром 50 нанометрів у деіонізованій воді, а потім помістили їх у спеціальний нанорозчин.

    Читайте також:  Пандо: найбільший живий організм на Землі, що рятує цілу екосистему

    Група Цзехуея виявилася права: подрібнені наночастинки в нанорідинах поводилися так само, як чаїнки в чашці, тобто підкорилися парадоксу чайного листа.

    Коли ж дослідники як наноматеріал узяли наночастинки золота, під час перемішування парадокс чайного листка призвів до несподіваного ефекту – надшвидкої агрегації (процес об’єднання елементів в одну систему), унаслідок чого з частинок золота сформувалися аерогелі. Фахівці “відрегулювали” розміри шматків цих аерогелів приблизно від 10 до 200 нанометрів, і в них вийшов матеріал надзвичайно високої чистоти і високого ступеня кристалічності.

    “Наша робота показала, що парадокс чайного листа застосовний і до нанорідин. Коли це явище спостерігається в нанорідинах, виникає несподіваний ефект надшвидкої агрегації, який дає змогу швидко формувати аерогелі з частинок золота за простого перемішування”, – пояснив Цзехуей.

    На думку дослідників, результати їхньої роботи можуть знайти застосування у фотокаталізі (використовується в хімічній промисловості для отримання найрізноманітніших корисних матеріалів) і поверхнево-посиленою раманівською спектроскопією (метод поліпшення комбінаційного розсіювання молекул, що дає змогу отримати структурні “відбитки пальців” аналізованих речовин із низькою концентрацією).

    Ейнштейн

    Також читайте:

    «Ейнштейн у квадраті»: як квантова гравітація пояснює народження Всесвіту

    04.04.2026

    Вчені з’ясували, чому неандертальці зникли: відповідь у ДНК

    03.04.2026

    Фізики вперше зафіксували «темряву», що рухається швидше за світло

    03.04.2026

    Вам буде цікаво

    «Ейнштейн у квадраті»: як квантова гравітація пояснює народження Всесвіту

    04.04.2026

    Раритетний BMW M5 1988 року продали за ціною Bentley Bentayga

    04.04.2026

    Xiaomi представила Redmi G25 і G27Q 2026: бюджетні монітори з частотою до 320 Гц

    04.04.2026
    Facebook X (Twitter) Instagram YouTube Telegram Threads
    • Використання матеріалу
    • Редакційна політика
    • Про нас
    • Контакти
    • Редакція
    © 2026 ThemeSphere. Designed by ThemeSphere.

    Type above and press Enter to search. Press Esc to cancel.