Zwaartekracht speelt spelletje

| Marc Laan

Al vele tientallen jaren gebruiken onderzoekers kleine luchtbellen en stofdeeltjes om in het lab de turbulentie te bestuderen van snelbewegend water en van luchtstromingen. Al die tijd verkeerden de geleerden in de veronderstelling dat deze micro-stofjes de stroming altijd nauwkeurig volgen.

De Twentse PhD-student Varghese Mathai en zijn collega's van de vakgroep Physics of Fluids hebben nu ontdekt dat deze klassieke aanname niet altijd klopt. De onderzoekers van instituut MESA+ hebben aangetoond dat vloeistofonderzoekers in het verleden een heel simpele natuurkracht over het hoofd hebben gezien: de zwaartekracht. Mathai: 'Dit kan vergaande gevolgen hebben voor de studies naar klimaatveranderingen en regenwolken.'

Storende factor

Deze week verschijnt hun artikel over deze ontdekking in het vakblad Physical Review Letters. Mathai en zijn collega's ontdekten ondermeer dat luchtbelletjes, die vaak gebruikt worden om de turbulente bewegingen van vloeistoffen zichtbaar te maken, zich niet altijd precies zo gedragen als altijd werd gedacht. Zij vermoedden dat de zwaartekracht wel eens de verstorende factor kon zijn, die er voor zorgt dat de microscopisch kleine bubbels en deeltjes een voor het blote oog onzichtbare eigen koers gaan varen binnen de stromende vloeistof.

Nieuw theoretisch model

Wiskundige simulaties van dit verschijnsel bevestigden deze gedachte. Zo konden de onderzoekers een nieuw theoretisch model ontwerpen, dat het onverwachte gedrag van allerlei deeltjes in vloeistofstromen verklaart. De publicatie is vanaf op 8 juli online te lezen op http://journals.aps.org/prl.

Een uitgebreider verhaal over dit onderzoek kun je ook in het Engels lezen.