Чилийские физики впервые доказали, что при определенных условиях обычная капля воды может отскакивать от водной поверхности сотни и даже тысячи раз. Странный эффект был обнаружен случайно, когда ученые экспериментировали со стоячими волнами в вибрирующем сосуде, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Phys. Rev. Fluids.

Может ли упавшая на поверхность воды капля отскочить от воды и многократно падать обратно, отскакивая от нее? Ответ на этот, казалось бы, очевидный вопрос экспериментально дали физики под руководством из Чилийского университета в Сантьяго.

В течение последних десяти лет группа под руководством Николаса Мухики проводили эксперименты, призванные определить, как на поверхности воды возникают различные волны. Для этого они создавали так называемые волны Фарадея — стоячие гравитационные волны, возбуждаемые в жидкости в жестком сосуде, совершающем периодические колебания в направлении силы тяжести.

В ходе одного из экспериментов они сделали случайное открытие — упавшая в стоячую волну капля не растворилась в толще воды, а стала выпрыгивать наружу, падать обратно, и так продолжалось многократно.

В эксперименте ученые использовали бассейн длиной 20 сантиметров, в который налили воду с красителем и добавку, снижающую силы поверхностного натяжения. Экспериментируя с частотой вибрации бассейна, ученые установили, что в определенный момент в сосуде может возникать стоячая волна, так называемый солитон, падая в который, капля воды размером 2-3 миллиметра выпрыгивает обратно.

«Команда связывает эту необычную устойчивость со свойствами солитона: если капля отклоняется от центра, колеблющаяся поверхность волны стремится вернуть его в центр, подобно тому, как лазерное излучение в оптическом пинцете способно прочно удерживать небольшие частицы в его центре», — пояснили ученые. По их словам, устойчивые отскоки капли могут наблюдаться до 90 минут, за это время она способна совершить до 10 тыс. отскоков.

Наблюдая за поведением частицы, физики заметили, что ее отскоки могут продолжаться с определенным периодом, с удвоением и утроением периода, и по хаотическим траекториям.