ﺭﺍﺯ ﻣﻌﻤﺎﯼ ۴۰۰ ﺳﺎﻟﻪ ﻓﯿﺰﯾﮏ ﮐﺸﻒ ﺷﺪ

ﺗﯿﻤﯽ ﺍﺯ ﺩﺍﻧﺸﻤﻨﺪﺍﻥ ﻣﻮﻓﻖ ﺑﻪ ﺣﻞ ﻣﻌﻤﺎﯼ ۴۰۰ ﺳﺎﻟﻪ ﻓﯿﺰﯾﮏ ﺷﺪﻧﺪ .
ﻗﻄﺮﺍﺕ ‏« ﺷﺎﻫﺰﺍﺩﻩ ﺭﻭﭘﺮﺕ ‏» ﺑﻪ ﺍﻧﺪﺍﺯﻩﺍﯼ ﻗﻮﯼ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﻓﻘﻂ ﺑﺎ ﭼﮑﺶ ﻣﯽﺗﻮﺍﻥ ﺁﻥﻫﺎ ﺭﺍ ﺩﺭ ﻫﻢ ﺷﮑﺴﺖ . ﺑﺎ ﺍﯾﻦ ﺣﺎﻝ، ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﻓﺮﺩﯼ ﺍﻧﺘﻬﺎﯼ ﺍﯾﻦ ﻗﻄﺮﺍﺕ ﺭﺍ ﺑﺎ ﻓﺸﺎﺭ ﺍﻧﮕﺸﺖ ﺑﺸﮑﻨﺪ، ﺑﻪ ﺷﮑﻞ ﭘﻮﺩﺭ ﺩﺭ ﻣﯽﺁﯾﻨﺪ .
ﺣﺪﻭﺩ ۴۰۰ ﺳﺎﻝ ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﻓﯿﺰﯾﮑﺪﺍﻧﺎﻥ ﺑﻪ ﺩﻧﺒﺎﻝ ﺗﻮﺿﯿﺢ ﺍﯾﻦ ﭘﺪﯾﺪﻩ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻭ ﺑﻪ ﺗﺎﺯﮔﯽ ﺗﯿﻤﯽ ﺍﺯ ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ ﭘﺮﺩﻭ، ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ ﮐﻤﺒﺮﯾﺞ ﻭ ﺩﺍﻧﺸﮕﺎﻩ ﺻﻨﻌﺘﯽ ﺗﺎﻟﯿﻦ ﺩﺭ ﺍﺳﺘﻮﻧﯽ ﺍﯾﻦ ﻣﻌﻤﺎ ﺭﺍ ﺣﻞ ﮐﺮﺩﻩﺍﻧﺪ .
ﻗﻄﺮﺍﺕ ﺷﺎﻫﺰﺍﺩﻩ ﺭﻭﭘﺮﺕ ﮐﻪ ﺍﺷﮏﻫﺎﯼ Batavian ﻧﯿﺰ ﺧﻮﺍﻧﺪﻩ ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ، ﺩﺭ ﻗﺮﻥ ﻫﻔﺪﻩ ﮐﺸﻒ ﺷﺪﻧﺪ . ﺁﻥﻫﺎ ﺯﻣﺎﻧﯽ ﻣﻌﺮﻭﻑ ﺷﺪﻧﺪ ﮐﻪ ﺷﺎﻫﺰﺍﺩﻩ ﺭﻭﭘﺮﺕ ﺍﻫﻞ ﺑﺎﻭﺍﺭﯾﺎ ﺩﺭ ﺁﻟﻤﺎﻥ، ﭘﻨﺞ ﻣﻌﻤﺎ ﺭﺍ ﺩﺭ ﺩﺭﺑﺎﺭ ﭼﺎﺭﻟﺰ ﺩﻭﻡ ﺍﻧﮕﻠﺴﺘﺎﻥ ﻣﻄﺮﺡ ﮐﺮﺩ .
ﺍﻧﺠﻤﻦ ﺳﻠﻄﻨﺘﯽ ﺍﻧﮕﻠﺴﺘﺎﻥ ﺩﺭ ﺳﺎﻝ ۱۶۶۱ ﺷﺮﻭﻉ ﺑﻪ ﺑﺮﺭﺳﯽ ﺍﯾﻦ ﻗﻄﺮﺍﺕ ﮐﺮﺩ ﺍﻣﺎ ﺑﺮﺧﻼﻑ ﭼﻬﺎﺭ ﻗﺮﻥ ﺗﻼﺵ ﻣﺤﻘﻘﺎﻥ ﺑﺮﺍﯼ ﺣﻞ ﺍﯾﻦ ﻣﻌﻤﺎ، ﺭﺍﺯ ﺍﺳﺘﺤﮑﺎﻡ ﻓﻮﻕﺍﻟﻌﺎﺩﻩ ﻭ ﻫﻤﺰﻣﺎﻥ ﺷﮑﻨﻨﺪﮔﯽ ﺧﻮﺩﺗﺨﺮﯾﺒﯽ ﺍﯾﻦ ﻗﻄﺮﺍﺕ ﺩﺭ ﻫﺎﻟﻪﺍﯼ ﺍﺯ ﺍﺑﻬﺎﻡ ﺑﺎﻗﯽ ﻣﺎﻧﺪ .

ﺍﯾﻦ ﻗﻄﺮﻩﻫﺎ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺣﺒﺎﺏﻫﺎﯼ ﺩﺍﻍ ﻭ ﻗﺮﻣﺰﺭﻧﮓ ﺷﯿﺸﻪ ﺫﻭﺏ ﺷﺪﻩ ﺑﺎ ﺿﺮﯾﺐ ﺍﻧﺒﺴﺎﻁ ﺣﺮﺍﺭﺗﯽ ﺑﺎﻻ ﻭ ﺍﻧﺪﺍﺧﺘﻦ ﺁﻥﻫﺎ ﺩﺭ ﻇﺮﻓﯽ ﺍﺯ ﺁﺏ ﺳﺮﺩ ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ؛ ﺷﯿﺸﻪ ﺫﻭﺏ ﺷﺪﻩ ﺑﻼﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﻪ ﺷﮑﻞ ﻗﻄﺮﻩ ﺩﻡﺩﺍﺭ ﺟﺎﻣﺪ ﺩﺭ ﻣﯽﺁﯾﺪ .
ﺩﺍﻧﺸﻤﻨﺪﺍﻥ ﺣﺎﺿﺮ ﺩﺭ ﺍﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺍﺯ ﻓﺘﻮﺍﻻﺳﺘﯿﺴﯿﺘﻪ ﯾﮑﭙﺎﺭﭼﻪ ﺷﺪﻩ ﺑﺮﺍﯼ ﺑﺮﺭﺳﯽ ﺍﯾﻦ ﻗﻄﺮﺍﺕ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﮐﺮﺩﻧﺪ . ﺩﺭ ﺍﯾﻦ ﺗﮑﻨﯿﮏ، ﯾﮏ ﺷﯽ ﺳﻪ ﺑﻌﺪﯼ ﺷﻔﺎﻑ ﺩﺭ ﻧﻮﻋﯽ ﺣﻤﺎﻡ ﻏﻮﻃﻪﻭﺭ ﻣﻌﻠﻖ ﻣﯽﺷﻮﺩ ﻭ ﻧﻮﺭ ﭘﻼﺭﯾﺰﻩ ﺍﺯ ﻣﯿﺎﻥ ﺁﻥ ﻋﺒﻮﺭ ﻣﯽﮐﻨﺪ . ﺗﻐﯿﯿﺮﺍﺕ ﺣﺎﺻﻞ ﺷﺪﻩ ﺩﺭ ﻗﻄﺒﯿﺪﮔﯽ ﻧﻮﺭ ﺩﺭ ﺩﺭﻭﻥ ﺷﯽ، ﺑﻪ ﺷﮑﻞ ﻧﻮﺍﺭﻫﺎﯼ ﺭﻧﮕﯿﻦ ﮐﻤﺎﻥ ﺑﻪ ﻧﻤﺎﯾﺶ ﺩﺭ ﻣﯽﺁﯾﺪ .
ﻓﯿﺰﯾﮑﺪﺍﻧﺎﻥ ﺣﺎﺿﺮ ﺩﺭ ﺍﯾﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺑﺮ ﺭﻭﯼ ﺳﺮ ﻗﻄﺮﻩ ﻣﺘﻤﺮﮐﺰ ﺷﺪﻧﺪ ﻭ ﺩﺭﯾﺎﻓﺘﻨﺪ ﻓﺸﺎﺭﻫﺎﯼ ﮐﻤﭙﺮﺳﯽ ‏( compressive stress ‏) ﺩﺭ ﺷﯿﺸﻪ ﺣﺪﻭﺩ ۵۰ ﺗﻦ ﺩﺭ ﺍﯾﻨﭻ ﻣﺮﺑﻊ ﺍﺳﺖ ﻭ ﺍﯾﻦ ﻭﯾﮋﮔﯽ ﺑﻪ ﺁﻥ ﺍﺳﺘﺤﮑﺎﻡ ﻓﻮﻻﺩ ﺭﺍ ﻣﯽﺩﻫﺪ .
ﺑﻪ ﮔﻔﺘﻪ ﺗﯿﻢ ﺗﺤﻘﯿﻘﺎﺗﯽ، ﺍﯾﻦ ﺍﻣﺮ ﺑﻪ ﺍﯾﻦ ﺧﺎﻃﺮ ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﺳﻄﺢ ﺑﯿﺮﻭﻧﯽ ﻗﻄﺮﻩ ﺳﺮﯾﻊﺗﺮ ﺍﺯ ﺩﺍﺧﻞ ﺁﻥ ﺳﺮﺩ ﻣﯽﺷﻮﺩ ﻭ ﺍﯾﻦ ﻣﻮﺿﻮﻉ ﺳﻄﺢ ﺑﯿﺮﻭﻧﯽ ﺭﺍ ﺑﻪ ﻻﯾﻪﺍﯼ ﻣﺘﺸﮑﻞ ﺍﺯ ﻧﯿﺮﻭﻫﺎﯼ ﻓﺸﺎﺭﯼ ﻗﺪﺭﺗﻤﻨﺪ ﺗﺒﺪﯾﻞ ﻣﯽﮐﻨﺪ ﻭ ﺍﯾﻦ ﻧﯿﺮﻭﻫﺎ ﺑﻪ ﺩﺍﺧﻞ ﻗﻄﺮﻩ ﻓﺸﺎﺭ ﻣﯽﺁﻭﺭﻧﺪ .
ﻧﯿﺮﻭﻫﺎﯼ ﮐﻤﭙﺮﺳﯽ ﺗﻮﺳﻂ ﻧﯿﺮﻭﻫﺎﯼ ﮐﺸﺸﯽ ﺩﺍﺧﻞ ﻗﻄﺮﻩ ﻣﺘﻌﺎﺩﻝ ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ ﻭ ﺗﺎ ﺯﻣﺎﻧﯽ ﮐﻪ ﺍﯾﻦ ﻧﯿﺮﻭﻫﺎ ﺩﺭ ﺣﺎﻝ ﺗﻌﺎﺩﻝ ﺑﺎﻗﯽ ﺑﻤﺎﻧﻨﺪ، ﻗﻄﺮﻩ ﺩﺭ ﻭﺿﻌﯿﺖ ﺑﺎﺛﺒﺎﺕ ﺍﺳﺖ ﻭ ﻣﯽﺗﻮﺍﻧﺪ ﻓﺸﺎﺭ ﻓﻮﻕ ﺍﻟﻌﺎﺩﻩﺍﯼ ﺭﺍ ﺗﺤﻤﻞ ﮐﻨﺪ .
ﻣﻌﻤﻮﻻ ﭼﻮﻥ ﺷﯿﺸﻪ ﻧﻮﻋﯽ ﻣﺎﯾﻊ ﻓﻮﻕ ﺳﺮﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ ﻭ ﻧﻪ ﺟﺎﻣﺪ، ﻫﺮ ﺗﺮﮐﯽ ﺩﺭ ﺳﻄﺢ ﺁﻥ ﮔﺴﺘﺮﺵ ﯾﺎﻓﺘﻪ ﻭ ﺁﻥ ﺭﺍ ﻣﯽﺷﮑﻨﺪ . ﺍﻣﺎ ﺩﺭ ﻗﻄﺮﻩ ﺷﺎﻫﺰﺍﺩﻩ ﺭﻭﭘﺮﺕ، ﺗﻌﺎﻣﻞ ﺑﯿﻦ ﻧﻮﺍﺣﯽ ﺩﺍﺧﻞ ﻭ ﺧﺎﺭﺟﯽ، ﺍﯾﻦ ﻧﯿﺮﻭﻫﺎ ﺭﺍ ﺑﻪ ﺣﺎﺷﯿﻪ ﻣﯽﺭﺍﻧﺪ ﺑﻪ ﻃﻮﺭﯼ ﮐﻪ ﺗﺮﮎﻫﺎ ﻧﻤﯽﺗﻮﺍﻧﻨﺪ ﮔﺴﺘﺮﺵ ﯾﺎﺑﻨﺪ .
ﺑﺎ ﺍﯾﻦ ﺣﺎﻝ، ﭼﻨﺎﻧﭽﻪ ﺩﻡ ﻗﻄﺮﻩ ﺷﮑﺴﺘﻪ ﺷﻮﺩ، ﺗﺮﮎﻫﺎﯼ ﻣﻮﺟﻮﺩ ﺩﺭ ﺁﻥ ﮔﺴﺘﺮﺵ ﻣﯽﯾﺎﺑﻨﺪ، ﺑﻪ ﻣﺤﻮﺭ ﻗﻄﺮﻩ ﻧﻔﻮﺫ ﮐﺮﺩﻩ ﻭ ﻭﺍﺭﺩ ﺳﺮ ﻗﻄﺮﻩ ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ . ﺁﺳﯿﺐ ﻭﺍﺭﺩﻩ ﺑﻪ ﺣﺪﯼ ﺑﺰﺭﮒ ﺍﺳﺖ ﮐﻪ ﻧﯿﺮﻭﻫﺎﯼ ﻣﺘﻌﺎﺩﻝ ﺷﺪﻩ ﺁﺯﺍﺩ ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ ﻭ ﻣﻮﺟﺐ ﺍﻧﻔﺠﺎﺭ ﻗﻄﺮﻩ ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ .