Mysteriet i dinohagen
Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.
Det var sen ettermiddag i dinohagen. De ti nye dinosaurene, stammende fra ulike geologiske epoker og skalert til en felles, kunstig størrelse, stampet fornøyde rundt blant planter og små jordflekker. Husets styrende intelligens og hennes to små assistenter hadde designet en fin hage til dem, med vakre trær, pene blomster, nok sollys, og attpåtil en vanndam å svømme i eller drikke fra. Her kunne en plastikkdinosaur ha det godt.
Men så skjedde det! Ikke før hadde dinosaurene samlet seg under et stort blad for å filosofere, før den badeglade plesiosauren ropte: “Vannet mitt! Noen har tatt alt vannet mitt!” Ti par forlengst utdødde øyne snudde seg forferdet. Var det sant? Samtidig lød en rungende, buldrende røst over dinohagen. En av den styrende intelligensens to små assistenter hadde kommet forbi, og hun brølte: “MAMMA! DINOSAURENE HAR DRUKKET OPP VANNET SITT ALT!”
Og sannelig hadde de det. Tørste små plastikkbeist. Ikke lenge etter var den styrende intelligensen, hennes to barn og hennes mann samlet rundt den nylagede dinohagen. Bare ti minutter før hadde det vært høytidelig åpning av hagen, inkludert fylling av vann i plastkoppen som var senket i jorden for å fungere som dam. Nå var vannet borte. Hva hadde skjedd? I en fysikerfamilie skaper slike mysterier stor oppstandelse.
Oppsettet var slik: En plastkopp, opprinnelig fra en iskiosk, var blitt kledt inn- og utvendig med aluminiumsfolie. Det var så blitt gravet et hull i jorden i dinohagen, og koppen var blitt satt nedi slik at kanten stakk bare litt opp over jorden. I løpet av ti minutter var altså vannet i koppen, anslagsvis en halv desiliter, blitt borte.
Hvordan?
Første hypotese: Koppen var lekk. Dette sjekket vi ved å ta den opp, ta av folien og sjekke etter sprekker. Ingen funnet. Vel, vi fylte den med vann alikevel. Ingenting lakk ut. OK, koppen lekker ikke.
Folien ble tatt på igjen, koppen senket ned i hullet og deretter fylt. Den ble fulgt med argusøyne en kort stund, men så måtte de to assistentene spise kveldsmat og legge seg så observasjonsrekken ble brutt. Etter leggeseansen kunne forferdede foreldre konstatere at jo da, vannet var igjen borte!
Annen hypotese ble presentert av en venn som kom innom. Fordamping, kanskje? Dinohagen står jo i vinduskarmen, og dessuten over en radiator? Neppe. Vannet kan nok absolutt fordampe relativt radig under varme forhold, men ikke så radig - radiator eller ikke. Vi arkiverte denne hypotesen som usannsynlig og dessuten testbar samtidig med tredje hypotese.
Foreldrene hadde nemlig sin egen idé: Kapillærkrefter. Engelsk wikipedia sier (raskt oversatt av undertegnede):
Kapillærkraft er et fenomen hvor en væske spontant flyter opp i et trangt hulrom slik som en tynn tube, eller i porøse materialer slik som papir (…). Effekten kan få væsker til å flyte mot tyngdekraften (…). Det skjer på grunn av inter-molekylære tiltrekkende krefter mellom væsken og de faste flatene rundt; Hvis diameteren til tuben er tilstrekkelig liten, vil en kombinasjon av overflatespenning og adhesjon mellom væsken og beholderen løfte væsken opp.
Litt enklere sagt: Tynne rør kan suge opp vann, fordi vannmolekyler og molekylene i beholderen liker å trekke på hverandre på nyttige måter. Men bare hvis det finnes tynne rør til stede. Og det gjør det jo - i den krøllede aluminiumsfolien. Hypotese tre gikk ut på at disse krøllene fungerte som så gode kapillær-rør at de rett og slett suget vannet opp og ut.
(Et kuriosum: Den norske wikipedia-utgaven sier følgende om ordet “adhesjon” som dukket opp over: “Fenomenet er av særlig interesse for ingeniører som ønsker å klebe stoffer sammen.” Mon det…)
Vi gikk i gang med å teste hypotese tre. Først tørket vi folien og koppen, så kledte vi koppen i folien igjen. Koppen ble satt på et tørt bord, vann ble fylt i, men bare halvveis opp denne gangen. Så ventet vi. Spent. I om lag tredve sekunder.
Fantastisk! Nesten med en gang begynte det å sildre små strømmer av vann utover bordet, usynlig trukket opp gjennom krøllene i aluminiumsfolien. Begge foreldrene, fysikere på sin hals, gliste bredt og oppsummerte dagens nye kunnskap:
Ikke spøk med kapillærkreftene. De er kraftige saker, og må tas med i beregningen blant annet ved konstruksjon av dinosaurhager i vinduskarmen.
Epilog for dinosaurelskere: Dinohagen ble følgelig omdesignet av den styrende intelligensen, nå med en kopp med alufolie bare i bunnen. Folien var jo uansett bare til pynt. Plesiosauren fikk tilbake badevannet sitt, og sitter nå dypt i fornøyd diskusjon med en iguanadon om Navier-Stokes ligninger for fluidmekanikk.