Çok sayıda fizikçi hayatını köpüğü incelemekle geçiriyor. Hele bazıları köpükle oynamayı ‘sihirbazlık düzeyine’ yükseltti, örneğin laboratuvara giriyorsunuz, havada koca bir köpük balonu asılı dururken görüyorsunuz. Bilimcileri köpüğe çeken sır nedir?

Boston Üniversitesi’nde fizikçi Glynn Holt’s laboratuvarını ziyaret edenler, çok ilginç bir görüntüyle karşılaşıyor: sihirbazlık eseri gibi, havada asılı duran tek bir köpük. Ziyaretçiler, Holt’un, köpüğü asılı tutmak için kullandığı akustik dalgaları ise göremiyor. Köpük, içinde bulunduğu kabın kenarlarına çarpmıyor ve şekli ve hareketleri de değişmiyor. Holt, bundan yararlanarak, köpüğün özelliklerini daha doğru ölçebiliyor.

Holt, köpüklerden ve onların eşsiz niteliklerinden etkilenen araştırmacılardan biri. Köpükler, dört boyutlu sürekli dizi içindeki kuantum yer çekimsel kabarcıklardan, kozmosun galaktik yapısına kadar birçok yerde var.

Köpükler, popüler gıdalar ve içecekler, kişisel bakım ürünleri, sabunlar ve sanat eserleri olarak gündelik hayatlarımıza girdi.

Kitabını yazdı

Emory Üniversitesi’nde fizik profesörü ve ‘‘Evrensel Köpük-Universal Foam’’ adlı kitabın yazarı Sidney Perkowitz, köpüğü, yumuşak maddeye örnek olarak gösterir.

Ona göre köpük, gerçek bir sıvı gibi serbest hareket etmez, ancak bir elmas kadar da kristalimsi katı değildir. Perkowtiz, ‘‘Sert maddeler, yarı iletken endüstrinin temelini oluştururken, yumuşak maddelerse bize biyoloji ve doğaya ilişkin daha fazla bilgi veriyor’’ diyor.

Köpüğü anlamak, acaba aranan daha büyük fizik yasalarına ulaşmanın yolu olabilir mi? Parçacık fizikçileri, ‘Büyük Birleştirilmiş Kuram, basit parçacıkların daha iyi anlaşılmasına dayanıyor’ görüşünde. Yoğun Madde fizikçileri, fizik yasalarının köpük gibi karmaşık sistemleri nasıl düzenlediğinin bulunması gerektiğini inanıyor.

Eğlenceli deneyler

Köpüklerin makro yapıları ve kökenleri çok iyi biliniyor. Kaliforniya Üniversitesi’nde fizikçi olan Douglas Durian, ‘‘Köpüğü baştan keşfetmiyoruz, tam olarak nasıl çalıştığını anlamaya çalışıyoruz’’ diyerek amacını belirtiyor.

Bir çok eğlenceli bilim merkezinde köpüklerle ilgili ilginç deneyler yer alıyor. Örneğin İstanbul’da da Deneme Bilim merkezi’nde ziyaretçilerin en sevdiği deneylerden biri de kabarcıklar yapmak.

Köpüklerin birçoğu, sürfaktan denilen (yüzey gerilimini azaltan) maddeler içerirler. Yüzey gerilimini azaltan bu madde, kabarcıkların yüzeyinde toplanan kompleks moleküllerden oluşur. Sürfaktanlar, kabarcıkları birbirinden ayrı tutarak ve patlamalarını engelleyen suyu yüzeylerinden iterek, köpüğün yüzey gerilimi altında bozulmasını önler.

Ağır kremanın yüzde 20’sini oluşturan süt yağı, krem şanti içinde sürfaktan olarak görev yapar. Süt içermeyen besinlerde, süt yağı yerine, kremadan çok daha fazla yağ içeren bitkisel yağ bulunur.

Kabarcıklar köpük oluşturmak için bir araya geldiklerinde, sonuçta oluşan madde hiç beklenmeyen özelliklere ve davranışlara sahip oluyor. Örneğin, yüzde 95 gaz ve yüzde 5 sıvı içeren sıvı köpükler, kendi bileşiklerinden daha katıdırlar. Bu, ‘‘toplanma-jamming’’ denilen bir olaya bağlıdır. Kabarcıklar, çok sıkışık olduğundan, köpük üstten baskı yapınca, kabarcıkların hareket etmeleri olanaksızlaşır. Kabarcıklar sıkıştıkça, iç basınçları artar ve sonuç olarak, katı maddenin özelliklerini alırlar.

Kaynak:Hürriyet