Представьте типичную городскую сцену: оживленный перекресток, горит красный, и пешеходы стоят. Один решается перейти — и за ним идут другие. Эффект заразительного поведения, знакомый каждому из нас. Удивительно, но нечто похожее происходит и в мире микроскопических поверхностей, когда они начинают скользить друг по другу.
Физики из Амстердамского университета провели серию экспериментов и выяснили, что процесс скольжения между двумя телами запускается точно так же, как переход улицы на красный — с первого смельчака. Только в их случае речь идет не о людях, а о крошечных выступах на поверхностях — микроскопических шероховатостях, которые ученые называют контактными неровностями. Обычно мы думаем, что чем сильнее прижаты друг к другу два предмета, тем труднее их сдвинуть. Интуитивно это верно, но только до определенного момента. Дальше все идет наоборот — трение уменьшается. Исследователи обнаружили, что все дело в том, как именно начинается движение, сообщается в Phys.org.
На малых нагрузках трение приходится на одну-две точки соприкосновения — они держат всю конструкцию. Чтобы сдвинуть такую систему, нужно преодолеть большое сопротивление. Но если надавить сильнее, в работу включаются уже тысячи неровностей. И вот тут срабатывает эффект толпы — стоит нескольким участкам начать скольжение, как за ними потянутся остальные. В итоге все начинает двигаться легче. Ученые подтвердили свое открытие не только экспериментами, но и математической моделью, которая описывает этот «социальный эффект» среди молекул.
Это важное открытие может повлиять сразу на несколько сфер — от высокоточной сборки электронных компонентов до понимания природы землетрясений. Ведь и там и там ключевой момент — это самое первое движение, когда один участок начинает скользить, и вся система следует за ним.
Так что, возможно, в следующий раз, когда будете стоять на светофоре и видеть, как кто-то первым делает шаг на красный, вспомните, что вы не только наблюдаете за социальным феноменом — вы буквально видите, как начинаются землетрясения. На уровне молекул.
Ранее мы рассказывали о различном влиянии недосыпа на мозг.
