Да, это мы про вчерашнее видео!
Герои проводят эксперимент чтобы убедиться, что мёд образует узор пчелиных сот в воде якобы из-за памяти. Мол, так можно проверить мёд — действительно ли он от пчёл и натуральный.
На самом деле мёд, конечно же, ничего не помнит. Он просто вязкий — густой и липкий. Когда у вас есть тяжёлая вязкая жидкость, такая как мёд, под более лёгкой, как вода, и вы двигаете их туда-сюда, на границе между ними возникают крошечные гребни и впадины — там, где жидкости скользят друг относительно друга.
▶️Но почему появляются именно шестиугольники?
Если толкать воду в одном направлении, получатся полосы — как волны на пляже. Если в двух направлениях — получатся квадраты. Но если двигать жидкость хаотично во все стороны, то узор с наибольшей симметрией и наименьшей энергией — это шестиугольник.
Мёд вязкий — он течёт медленно. Поэтому слой мёда, соприкасающийся с тарелкой, движется с той же скоростью, что и сама тарелка. Но слой чуть выше движется немного медленнее, а самый верхний слой реагирует на движение ещё медленнее.
Кроме того, у мёда заметное поверхностное натяжение — он «любит» прилипать к самому себе и собираться в капли. Поэтому, когда масса мёда начинает двигаться в каком-то направлении, а потом останавливается, происходит своего рода «столкновение потоков», и образуются небольшие бугорки. Чем выше поверхностное натяжение, тем более выражены эти «пики».
▶️А как же круги? Ведь у них минимальная энергия!
Круги нельзя уложить вплотную без зазоров. А шестиугольники — это, по сути, максимально близкая к кругам форма, которая среди всех фигур, которыми можно без зазоров замостить плоскость, даёт наименьший периметр при заданной площади — то есть минимальную длину границ между ячейками, а значит, и минимальную поверхностную энергию всей системы.
Когда две жидкости соприкасаются, их молекулы на границе находятся в менее выгодном энергетическом состоянии, чем молекулы внутри. Система стремится минимизировать площадь этой границы.
Такое замощение пространства регулярно встречается в природе в силу своих оптимизационных преимуществ. По этой же причине пчёлы строят соты шестиугольными — это оптимальная форма с точки зрения расхода воска.
Из этого совпадения и возник миф. Никакой «памяти формы» на самом деле нет. Но есть более интересная идея: одни и те же математические структуры возникают в совершенно разных системах, потому что они оптимальны.
Рассказать об этом подробнее?
🍓 — да, жду продолжения
🙊 — не согласен с постом! Мёд если есть... то его сразу нет!
#как_устроено