Физика для чайников. Газовая оболочка

Данная публикация предназначена для российской блог-платформы «Дзен» и для распространения на других платформах.

О газовой оболочке в книге Л.Я.Гальперштейна «Забавная физика», в разделе «Наука о пузырях», прямой информации нет. Однако приведён диалог:

«Есть ли у воды кожа?» – так называется раздел в «Забавной физике».

«Что за странный вопрос? – скажешь ты. – Конечно, нет!»
Но попробуй проделать несколько простых опытов с водой – и твоя уверенность поколеблется.

Уважаемый читатель!

Я задал вопрос 6-летней внучке: «Куда дырка девается, когда бублик съедается?»

Она мгновенно ответила: «Никуда!», после спохватилась, задумалась немного и дополнила: «Дырка остаётся!»

Вы можете себе представить, что такой ответ абсолютно верный!? То есть, нечто невидимое никуда не исчезает, а остаётся! (И действительно, не проглатываете же вы дырку вместе с бубликом, когда его съедаете?)

В тот же день мы с ней провели много опытов с мыльными пузырями, приготовив предварительно мыльный раствор, описанный в книге Гальперштейна. Перед текстом справа (от красной черты) показаны некоторые повторённые опыты. Ещё проделаны и усвоены опыты с плавающими скрепками, резинками, булавками на поверхности воды, с пробкой, которая не всплывает, демонстрируя тем самым невидимую плёнку, сопротивляющуюся давлению не только сверху, но и снизу!

Удивительно, ребёнок очень быстро (за один день) научился вытягивать мыльную плёнку в цилиндрическую форму, укладывать пузыри “шариками” на подставку из проволоки, вдувать внутрь пузыря второй пузырь, делать множество соединённых меж собой пузырей. Весь вечер провела с трубочкой и стаканом с мыльной водой, создавая барботаж, – пропускала газ через слой жидкости. Групповые пузыри над поверхностью выписывали невероятные фигуры, свисая за грань стакана, но не падая и не сползая вниз. Фрагменты упражнений показаны на картинках 7-10, где самым сложным оказалось выдувание одиночного пузыря. Трубочка, смоченная в мыльном растворе, спокойно проникает сквозь оболочку внутрь пузыря и даже насквозь. Правда, насквозь проткнутый пузырь держится не слишком долго (фото 10). Я обратил внимание внучки, что оболочка пузыря не только проницаема, но и легко соприкасается с себе подобными структурами, состоящими из тех же самых веществ: может лежать на смоченной в мыльном растворе руке, на шерстяных и волосяных тканях, на траве – при этом не лопаясь и не распадаясь на отдельные части (фото 7).

Ясно, что на поверхности воды мыльные пузыри образуются не только как объекты для наблюдения, но и для изучения поведения многослойной структуры, состоящей из участвующих в процессе щелочного «омыления» оболочек воды и газов. У меня есть несколько ранних рассказов, рекомендуемых к прочтению:
http://proza.ru/2024/11/08/14 - На заметку биохимику
http://proza.ru/2025/03/15/707 - Природная долговечность

Интересен факт: мыльный пузырь, выдуваемый из трубочки, может легко сдуться, если он небольшой и если прекратить выдувание и вынуть изо рта трубочку. То есть, когда внутренняя полость пузыря не уравновешена давлением извне, воздух изнутри возвращается по трубочке наружу.

Если не обращаться к учебникам и современным научным выкладкам, а лишь наблюдать за окружающей средой обитания и проводить эксперименты, рано или поздно возникнет желание самому себе объяснить феномены, встречающиеся чуть ли не на каждом шагу в Природе. Конечно же, человеку несведущему или не интересующемуся наукой будет легче прояснить для себя, какие выводы сделали другие “знатоки”, включая учёных, проводивших исследования газовых и (или) жидкостных оболочек. Стоит только сделать соответствующий запрос в интернете или спросить у «искусственного интеллекта» (ИИ), собравшего воедино сведения предыдущих тысячелетий – как гипотетические, так и достоверные.

Даже если возникает собственная версия для объяснения феноменов, всё равно нужно сверить (сравнить) их с чьими-то наработками и результатами опытов. То есть, прежде чем публиковать свои воззрения на “кажущиеся сложности” – видимые или невидимые – стоит заглянуть, что об этом думают другие. К своему опыту я стараюсь всегда приложить взгляды других компетентных наблюдателей и исследователей, чтобы, с одной стороны, не выглядеть “глупцом”, а с другой, чтобы не повторять ошибочные представления, корректировать собственные изыскания и делать для себя достоверные выводы или заключения, которые так или иначе может проверить каждый желающий и, это главное, выводы должны соответствовать тому, что есть в Природе, а не надуманы. Важно проверить себя!

Перед тем, как опубликовать данную статью, я внимательно прочитал некоторые выкладки на Прозе.ру, касающиеся темы оболочек, что помогло мне дополнить свои представления. В частности, рекомендую прочитать диалоги оппонентов по нижеприведённым ссылкам:
http://proza.ru/2024/05/01/1503 - строение воды (Алексей Степанов 5)
http://proza.ru/2025/06/29/1248 - Мататеория жидкой воды, или ответ оппоненту. Ч.12 (Алексей Кимяев)

В Природе всюду с детства мы наблюдаем газовые оболочки, существование которых «доказывать» – это всё равно, что не доверять собственным глазам. Нам всем известны сферические формы этих оболочек. Разница их лишь в размерах.

В интернете из нескончаемого числа картинок выбраны две (фото 3 и 5). Можете самостоятельно изучить образование газовых (паровых) пузырей в кастрюле при варке, например, лапши (фото 6), либо присмотреться к облакам (фото 4), где среди взвесей капель воды, тоже заключённых в оболочки (в сегрегации эфира), найдёте немало газовых и паровых представителей. Надо понимать лишь одно:

БЕЗ ПОВЕРХНОСТНЫХ ОБОЛОЧЕК (ГАЗОВЫХ, ЖИДКОСТНЫХ) НЕВОЗМОЖНЫ АССОЦИАТЫ, А БЕЗ АССОЦИАТОВ НЕВОЗМОЖНО ОБЪЯСНИТЬ ПРИРОДНЫЕ ФЕНОМЕНЫ.

Для научной деятельности в окружающей среде всюду находятся подсказки. Так на воде (фото 5), помимо расходящихся волн, видим тороидальные круги. Съёмка произведена после дождя. Мелкий пузырёк покачивается на волнах как поплавок. Если кому-то удастся изготовить систему для выдувания мыльных пузырей в виде тора, дайте знать. Если не удаётся, объясните, почему это происходит.

Несколько выписок из книги «Забавная физика» Гальперштейна:

///Выдуй большой пузырь, диаметром примерно 20 см. Лёгким толчком отдели его от трубки. Пузырь сначала поднимается немного кверху и только потом, переливаясь всеми цветами радуги, начнёт опускаться. Наконец он лопнет, прикоснувшись к полу.

Почему же сначала пузырь поднялся? Да потому, что он был наполнен твоим горячим дыханием. Тёплый воздух в пузыре был легче воздуха в комнате. Но потом он остыл, и шар опустился.

Очень красивый опыт с летающим пузырём можно сделать в большой стеклянной банке. На дно банки поставь маленькую чашечку с кусочками мела. Полей мел раствором соляной кислоты (1 часть кислоты на 10 частей воды). Попав на мел, раствор зашипит, забурлит, запузырится. Подожди, пока кипение в чашке закончится. Тогда и воздух в банке станет спокойным.

Выдуй небольшой пузырь, только без капли внизу, и стряхни его в банку. Сначала он упадёт почти на самое дно, а потом остановится и начнёт подыматься. Поднимется немного, потом опять вниз, и опять не до дна, и снова поднимется…
Пузырь ныряет, словно поплавок в пруду. Наконец он остановится на небольшой высоте над дном банки. Здесь пузырь начнёт менять цвета. Смотри, вот он светло-голубой, потом зелёный, жёлтый, вот он делается красным, малиновым…
Наконец пузырь становится лиловым, опускается всё ниже – и… конец! Пузырь лопается, обычно не достигнув дна.

В чём здесь дело? Почему летает пузырь в банке, в волнах какого невидимого пруда он ныряет, как поплавок? Секрет в том, что при действии соляной кислоты на мел получается углекислый газ. Он бесцветен как воздух, но весомее и поэтому оседает на дно банки. А пузырь-то наполнен воздухом, он легче! Вот поэтому он и всплывает в невидимом пруду. Но постепенно углекислый газ проходит внутрь пузыря сквозь тоненькую его оболочку. И тогда пузырь тонет.///

Рекомендую совместно с детьми-внуками проделать и такой опыт. Раздувайте медленно пузырь с малого на больший размер, введя в него трубочку, смоченную в мыльном растворе. При этом осторожно внутри пузыря дуйте по касательной к внутренней поверхности. Вы увидите изумительный эффект свободного вращения пузыря вокруг своей оси, переливающегося различными цветами радуги!

То, что каждый пузырёк из глубины жидкости появляется и при этом вращается по спирали при нагреве воды в кастрюле на плите, я показывал в одном из ранних рассказов. Интересны опыты не только с жидкостями и газами, но и с твёрдыми веществами и жидкокристаллическими оболочками. С помощью мыльных пузырей можно делать снежные цветы.

///Снежинки образуются из игольчатых кристалликов льда. Происходит это высоко в облаках. Но можно увидеть образование снежных звёздочек и на земле, под самым своим носом.

В морозный, но тихий день выйди из дому и выдуй большой мыльный пузырь. Сейчас же вода в тонкой плёнке мыльного раствора начнёт замерзать. В ней появятся ледяные иголочки. У тебя на глазах они будут собираться в чудесные ледяные звёздочки и цветы.///

Люди давно учатся у Природы. Рыбаки придумали бур для бурения толстого льда зимой. Работает бур в точности как пузырь, готовый вырваться сквозь толщу воды из глубины на поверхность. Только благодаря оболочкам капель воды и газов в Природе не наблюдается хаоса – феномены закономерны и вполне поддаются описанию. Только не нужно отбрасывать то, что изначально заложено Творцом всего сущего и несущего – природный эфир. Волевым решением невозможно устранить из Природы то, что в ней имеется.

Ассоциаты в химии – это неустойчивые группы, которые образуются из простых молекул или ионов благодаря слабым межмолекулярным взаимодействиям. При этом химическая природа вещества не меняется (Данные Быстрых ответов Алисы AI). Ассоциаты – это важнейший элемент описания структуры и поведения веществ в растворах, особенно в тех случаях, когда доминируют не ковалентные, а более слабые взаимодействия.

Однако, это лишь малая доля знаний об образовании и взаимодействии структур и ассоциатов. Я уже ранее подчёркивал, что твёрдые зёрна (сыпучие) ведут себя при определённых условиях в точности как жидкости. Мы знаем об измельчении, например, зёрен кофе в кофемолке. Поначалу зёрна дробятся на более мелкие части – их подбрасывает лопастями вверх-вниз. Создаётся впечатление, что под крышкой кофемолки “штормит”. Но через несколько секунд (обычно, полминуты) измельчённые ассоциаты спрессовываются у стенок, а внутри бушующего вихря всё успокаивается. В результате получаются разные фракции одного и того же вещества. По такой же примерно схеме происходит измельчение водяных и газовых ассоциатов. То есть, непременным условием для измельчения и любого упорядочения ассоциатов являются МИКРОВИХРИ.

Когда-то (при изобретении микроскопа) люди смогли заглянуть в микромир. Нынче становится ясно, что помимо микромира существует тонкоматериальный мир, в котором размеры нитей эфира в сегрегациях (оболочки, проницаемые мембраны, другие элементарные волокна), имеют размеры их составных звеньев (торсионов) в пикометрах (10^-12 м). Ещё не изобрели способы и аппаратуру, с помощью которых можно было бы изучать тонкоматериальный мир. Но косвенные методы для определения соотношения толщин оболочек с диаметрами позволяют с достоверной точностью рассчитать размеры и увидеть, как меняется поверхностная структура вещества при её возбуждении, например, светом (фото 1) или механически (фото 2). В любом случае, изучение свойств тонкоматериальных структур неизбежно приводит к пониманию того, что в основе электромагнетизма, динамического электричества и феноменальных эффектов лежит вихреобразование легко возбуждаемого тонкоматериального эфира.

Как ракетчик, предлагаю простейшее устройство, напоминающее сопло ракетного двигателя, – турку (джезву) для приготовления кофе по-восточному. В рецензии после данной публикации даю ссылку на видео в Дзене, фрагмент которого – на фото 11. Помимо образования мельчайших пузырьков и торовидного кольца у стенок при заваривании кофе из натуральных зёрен высокого помола, отчётливо видны вращения крупных газовых пузырей. Одной термодинамикой объяснить любые «тайные превращения», – без кинетического движения энергии в потоках, в том числе завихрениях, – оказывается, невозможно. Как невозможно понять и того, что «гасителем» хаоса в Природе (повышения энтропии) является эфир.   

Отбрасывая эфир из рассмотрения, как основополагающую «тайну» Природы, теоретические науки (биохимия, физхимия, астрофизика и другие) обречены на вечную «неопределённость» и, как следствие, на недостоверность познаний.

Например, с моей субъективной точки зрения, невозможно описать эффект Мпембы, известный как явление, при котором горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Некоторые учёные сомневаются в существовании эффекта Мпембы. Ещё бы, когда горячую воду распыляют на морозе, часть мельчайших капель успевает испариться, а другая часть – моментально замерзает, так как резко переохлаждается. В этом процессе участвует среда, которую учёные как бы не замечают… Вот и получается, что эффект учёными необъясним.

Скажу больше, школьник Эрасто Мпемба (из Танзании) в 1963 году во время лабораторной работы по приготовлению мороженого обнаружил, что горячее молоко застыло быстрее холодного. То есть, в том опыте эффект был обнаружен на молоке – более сложном веществе по сравнению с водой.

Ясно, что помимо ассоциатов в химии необходимо изучать такие эффекты, как гигроскопичность – способность веществ поглощать воду. Кому интересно, найдите самостоятельно информацию в интернете, какие вещества поглощают воду и как это происходит. Не стоит путать гигроскопичность с простым впитыванием воды (например, ткань или губка поглощают жидкость за счёт капиллярности, а не из воздуха). Последнее – это уже абсорбция, а не гигроскопичность.

Природа механического возбуждения приносит множество удивительнейших открытий. На фото 2 показано РАЗДВОЕНИЕ ОСИ ВРАЩЕНИЯ на поверхности и в глубине образующегося вихря, что объяснить невозможно, если не учитывать, что и тут взаимодействует вещество с окружающей средой на границе раздела фаз.

Самым же необычным явлением, которое я называю эффектом Алекса Чистякова и которое, пожалуй, похлеще эффекта Мпембы, – это кипение воды при температуре близкой к 0°С. Чтобы увидеть, как это происходит, достаточно всем желающим повторить опыт, описанный мной в одном из прошлых рассказов:
http://proza.ru/2021/11/23/2070 - Причём тут математика?

Однако же, чтобы объяснить эффект и описать математически, нужно не только знать, что происходит с материей, но и ответить хотя бы самому себе: куда дырка девается, когда бублик съедается?

Как пример, приведу забавный вопрос на сообразительность: каков угол при вершине яблока, разрезанного на 8 долей тремя резами? Можно самим тряхнуть “знаниями”, оставшимися в памяти после школьных уроков по математике, либо внимательно прочитать соответствующий мой рассказ из рубрики «Физика для чайников»:
http://proza.ru/2026/02/10/1897 - Восемь долей яблока

Текст был недавно дополнен ответами Алисы AI (напомню, ИИ вобрал в себя все возможные варианты, которые имеются на данном этапе развития человечества, включая абстракции). Так вот, ответ Алисы AI, смею заверить вас, неполный. Ибо каждый из вас может в том убедиться, разрезав яблоко на 8 долей тремя резами, увидев в середине яблока… дырку. В этой дырке зарождается новая жизнь для яблони – известный факт!