Student odpowiedział na pytanie, które przez ponad pół wieku stanowiło dla fizyków zagadkę: dlaczego pęcherzyki gazu utknęły w wąskich pionowych rurach? Odpowiedź może pomóc wyjaśnić zachowanie gazów uwięzionych w porowatych skałach.
Lata temu fizycy zauważyli, że pęcherzyki gazu w wystarczająco wąskiej rurce wypełnionej płynem nie poruszały się. Zazwyczaj dzieje się tak dlatego, że bańka gazowa jest mniej gęsta niż otaczająca ją ciecz, więc powinna poruszać się w górę (tak jak pęcherzyki powietrza w szklance wody gazowanej).
Aby rozwiązać ten problem, John Koliński i Wassim Dhaouadi, zdecydowali się na jej badanie metodą zwaną „mikroskopią interferencyjną”. Tę samą metodę wykorzystuje się w obserwatorium LIGO do wyszukiwania fal grawitacyjnych.
Ale w tym przypadku, naukowcy użyli wykonanego na zamówienie mikroskopu, który emituje światło na próbkę i mierzy jego intensywność, kiedy się odbija. Ponieważ światło odbija się w różny sposób w zależności od tego, na co trafia, pomiary światła mogą pomóc naukowcom zorientować się, jak „gruby” jest materiał. W ten sposób badano pęcherzyk uwięziony wewnątrz cienkiej rurki wypełnionej alkoholem zwanym izopropanolem. Alkohol pozwolił na przeprowadzenie eksperymentu pozbawionego zewnętrznych zanieczyszczeń.
Autorzy badania zaobserwowali bardzo cienką warstwę wokół pęcherzyka gazu – okazało się, że miała około 1 nanometra grubości. To właśnie ona wstrzymuje ruch pęcherzyka. Ale studenci odkryli również, że warstwa ciekła (która tworzy się, ponieważ ciśnienie w pęcherzyku gazu dociska do ścian rury) nie znika, ale pozostaje na stałej grubości przez cały czas.
W oparciu o pomiary cienkiej warstwy płynu, badacze byli w stanie obliczyć jego prędkość. Okazało się, że bańka gazowa nie utknęła, ale raczej poruszała się „niezwykle wolno”, w tempie niewidocznym gołym okiem. Podgrzewając ciecz i bańkę, byli w stanie sprawić, że cienka warstwa zniknie. Wyniki badania mogą być pomocne w przekazywaniu informacji z dziedziny nauk o Ziemi.
