مدتهاست که دانشمندان بر این باورند که می‌توان در ظرفشویی آشپزخانه یک سفیدچاله درست کرد. اینک پیشنهادی برای این تجربه داده شده است.

شیر ظرفشویی را باز کنید. جریان یکنواخت آب پس از برخورد به کف ظرفشویی حلقه دایره‌ای نازکی را شکل می‌دهد. این حلقه خاصیتی غیرعادی دارد: دور آن را یک «پله‌» دایره‌ای شکل احاطه کرده‌است که آن جا ارتفاع آب ناگهان تغییر می‌کند. این «پله‌ی سیالاتی» نزدیک به یک قرن است که فیزیک‌دانان را مشغول خود کرده است. جان استرات (John Strutt ) که با نام لورد رایلی (Lord Rayleigh ) در جهان شناخته‌شده‌است، اولین تلاش برای توضیح ریاضی این موضوع را در مقاله‌ای در سال 1914 منتشر کرد. این گونه مسایل سیالاتی معمولا بسیار پیچیده و مشکل هستند.

در سالهای اخیر مطالعات این گونه «پله‌های سیالاتی» گسترده‌تر شده‌است، از آن رو که فیزیکدانان متوجه شده‌اند که این پدیده نمونه‌ای از یک موجودات هیجان انگیز تری به نام سفیدچاله هستند. سفیدچاله‌ها معادل سیاه‌چاله‌ای با محور زمانی معکوس هستند. سفیدچاله ناحیه‌ای است که امواج و ذرات می‌توانند از آن خارج شوند ولی نمی‌توانند به آن وارد شوند. با این که موضوع از دید نظری جالب توجه است تاکنون کسی نتوانسته بود اثباتی تجربی برای آن بیابد.

ژیل ژان (Gil Jannes ) در دانشگاه نیس سوفیا انتیپولیس (Nice Sophia Antipolis ) در فرانسه ظاهرا چیزی را که مدتهاست همه به دنبالش اند اثبات کرده است. اگر جریان آب از این سو به آن سوی پله سیالاتی سریعتر از بیشینه‌ی سرعت امواج باشد، یک سفیدچاله به وجود می‌آید. این بدین معنی است که امواج می‌توانند از این ناحیه خارج شوند ولی نمی‌توانند به آن وارد شوند.

اما اثبات این موضوع کار آسانی نیست. مسأله در واقع معادل با اندازه‌گیری این دو ویژگی در سفیدچاله است: جریان آب در حلقه دایره‌ای و سرعت حرکت امواج روی سطح آب. مشکل کار این جاست که لایه آب بسیار نازک است و انجام اندازه‌گیری دقیق را بسیار دشوار می‌کند.

ژان و همکارانش راهی برای حل این موضوع یافته‌اند. به جای اندازه‌گیری مستقیم این دو کمیت، می‌توان نسبت آنها را با اندازه‌گیری "مخروط ماخِ (Mach cone ) متناظر با جریان فوق بحرانی در ناحیه داخلی پله" به دست‌آورد.

موضوع به آن پیچیدگی که به نظر می‌رسد نیست. انگشت خود را داخل حلقه جریان آب بزنید. جریان وی (V ) شکل حول انگشت شما همان مخروط ماخ است. زاویه این مخروط، کمیتی است که باید اندازه‌گیری شود. (به تصویر توجه کنید)

ژان می‌گوید که اندازه‌گیری آنها نشان می‌دهد که پله دایره‌ای به همان شگفتی است که قبلا تصور می‌شد. او می‌گوید: ما به طور تجربی نشان داده‌ایم که این پله‌ یک سفیدچاله هیدرودینامیکی است.

این نتیجه جالب حاکی از این است که یکی از شگرف‌ترین پدیده‌های کیهانی را می‌توان در ظرفشویی هر خانه‌ای شبیه سازی کرد!

منبع خبر: Technology Review