Co mají společného talíř, který spadne na zem, kostka cukru rozmačkaná mezi prsty, a bublina mýdla, která praskne? Na první pohled se zdá, že toho není mnoho. Nicméně nedávná vědecká studie, publikovaná v časopise Physical Review Letters, ukazuje, že všechny tyto jevy se řídí stejnou logikou rozbití. Podle Live Science by tato rovnice mohla zásadně změnit naše porozumění hmotnému světu. Tato logika se vztahuje na různé typy materiálů, včetně pevných látek, kapalin a plynových bublin.
Pravidla rozbití
Když se materiál rozbije, za sebou zanechává překvapivě známý vzor fragmentů. Bez ohledu na objekt a měřítko zůstává poměr mezi velkými a malými kusy zhruba stejný. Například desetilitrový kámen a obyčejný kus chleba sice nevytvářejí stejný počet fragmentů, ale relativní rozdělení jejich velikostí se podobá.
Chaos s pravidly
Už dlouhou dobu se vědci domnívají, že tato stálost naznačuje existenci univerzálního zákona „procesu fragmentace“. Ve své studii se Emmanuel Villermaux, fyzik z Univerzity Aix-Marseille, držel předpokladu, že fragmentace objektů se řídí principem „maximálního chaosu“. Jinými slovy, nejpravděpodobnějším výsledkem rozbití objektu bude ten nejnepořádek a nejnepravidelnější. A to je potěšení pro toho, kdo po tom bude uklízet.
Limity nepredikovatelnosti
Vědec také vysvětluje, že tato nepředvídatelnost má určité limity. V této souvislosti zavedl zákon zachování, který zajišťuje, že velikost fragmentů zůstává konstantní a nezmění se náhodně.
Matematická rovnice a ověření
Spojením těchto dvou principů Emmanuel Villermaux vytvořil matematickou rovnici, která popisuje velikostní distribuci (rozvrstvení velikostí) fragmentů rozbitého objektu. Vědec pak ověřil tuto formuli porovnáním mnoha rozbitých objektů, od špaget po kapky tekutiny. „Všechny velikostní distribuce odpovídaly předpovědím,“ zdůrazňuje Live Science.
Potenciální aplikace pro vědu
Jinými slovy, bez ohledu na to, jaký objekt se rozbije, bude vždy existovat stejné rozdělení velikostí fragmentů. I když se nově objevený zákon nevztahuje vždy na každý případ – například když pravidelný proud tekutiny se dělí na kapky stejné velikosti, nebo když fragmenty interagují mezi sebou – mohl by pomoci vědcům určit, jak se energie distribuuje při rozbíjení minerálů v průmyslové těžbě nebo jak se připravit na padající kameny.
