Ez olyan, mint egy tömeg a metróban, ahol mindenki egyfajta láthatatlan védőpajzsot tart maga körül. Még ha nagyon közel is vannak egymáshoz, senki sem tud teljesen a másikhoz érni – a taszítóerő túl nagy.
Ezenkívül minden zsírcsepp körül kialakul egy vízréteg, ami egy további védőpajzsként működik. Ez a szerkezet teszi a tejet meglepően stabillá: a zsírcseppek nem tudnak csak úgy egyetlen nagy masszává összeolvadni és elválni a víztől. Ahhoz, hogy ez megtörténjen, a rendszernek egy hatalmas energiaakadályt kellene leküzdenie. És pont ez az akadály teszi lehetővé, hogy a tejet egységes folyadékként lássuk, nem pedig olyan keverékként, ahol a könnyű zsír a felszínre úszik, a nehéz fehérjék pedig leülepednek az aljára.
De ez még nem minden. Van egy másik fontos tényező is: a méretarány. Ha egy tárgyat a felére csökkentesz, a felszíne a negyedére, a tömege pedig a nyolcadára csökken.
A tej apró részecskéi számára ez azt jelenti, hogy a felülettől függő erők sokkal jelentősebbé válnak, mint a tömegtől függő erők, vagyis a gravitáció. A mikrovilágban az elektromos és a molekulák közötti kölcsönhatások könnyedén „túlkiabálják” a Föld vonzerejét. Pontosan ezért nem esnek le a zsírcseppek – annyira aprók, hogy egyszerűen egy másik fizikai valóságban „élnek”.
Emellett a mikrorészecskékre erősen hat a Brown-mozgás – a vízmolekulák kaotikus ütközései, amelyek folyamatosan véletlenszerű irányokba lökdösik őket. Képzeld el, hogy megpróbálsz átmenni egy sűrű tömegen egy stadionban, ahol mindenki megállás nélkül mozog. Még ha egyenesen is akarsz menni, a körülötted lévők véletlenszerű lökdösései folyamatosan letérítenek az utadról.
Pontosan így érzik magukat a zsírcseppek is a tejben. A Brown-mozgás nem hagyja őket nyugodtan leülepedni a gravitáció hatására.
Érdekes, hogy ha a tejet sokáig állni hagyod, például egy napig, a zsír valóban lassan elkezd a felszínre úszni, és tejszínt képez. De ez a folyamat nagyon lassan megy végbe.
A gravitáció ugyan hat rá, de túl gyenge ahhoz, hogy észrevehetően megváltoztassa a helyzetet azalatt az idő alatt, amíg a tej a hűtőben áll, és megisszák. A mikrorészecskék világában mindenről más erők döntenek: az elektromos taszítás, a folyadék viszkozitása, a Brown-mozgás okozta lökdösődés és a felületi energia.
Kiderül tehát, hogy a tej persze nem teljesen „győzi le” a gravitációt. Egyszerűen olyan körülmények között létezik, ahol ez az erő már nem a legfontosabb. A mi megszokott méreteinkben a gravitáció mindent meghatároz: az alma leesik a fáról, a víz lefelé folyik, mi pedig a földön állunk.
De a mikronok és nanométerek világában már egészen más törvények játsszák a főszerepet. A tej pedig szemléletes példája annak, hogyan szűnik meg működni a mindennapi tapasztalatunk, ha csak egy kicsit mélyebbre, az anyag belsejébe tekintünk.
Kövesd új Facebook oldalunkat és értesülj további érdekes cikkekről: