Er was onlangs ‘eindelijk’ een regenachtige dag voorspeld, dus gingen wij met zijn drieën een wens realiseren die we al langer hadden: met de trein naar Nemo Science Center in Amsterdam. Het is een bijzondere dag geworden, vol leuke, mooie en interessante dingen. En veel verwondering! Ik kies er één verwondering uit, omdat die zo eenvoudig is. Of beter gezegd: lijkt.

Er is vlak bij de ingang een ronde tafel (formaat bijzettafel), die bestaat uit een pilaar met daarop een draaibare, doorzichtige schijf. Onder die schijf bevindt zich een zilver-zijdeachtig vloeistof, die er sowieso al mooi uit ziet. De verwondering komt als je aan de tafel draait, dan ontstaan er patronen in de vloeistof. Omdat de schijf aan de buitenkant sneller beweegt dan in het midden, ontstaan er van binnen naar buiten verschillende patronen tegelijk. Kijk maar naar de volgende opname, die een zeer vriendelijke en behulpzame medewerkster van Nemo achteraf (speciaal voor deze blog!) heeft gemaakt:

Als de schijf langzaam draait zijn er gelijkmatige, spiraalvormige patronen; als de schijf sneller draait worden dat er steeds meer. Maar dat kan plots veranderen als de schijf van snelheid verandert: dan ontstaat er aan de buitenkant een menigte kleine draaikolkjes. Afhankelijk van de snelheid van afremmen is die strook breder of smaller. (Doe het afremmen niet te snel, anders verlies je je evenwicht zoals mijzelf overkwam – met hilarische consequenties -). Er viel nog iets op: als de schijf steeds sneller ging draaien kwam er in het midden ‘vanzelf’ een geometrisch figuur: eerst een zeshoek, daarna een vijfhoek, een vierkant en tenslotte (moeilijker zichtbaar) een driehoek.

Wat gebeurt hier allemaal? Wetenschappers noemen het een Couette stroming, die optreedt in relatief dunne lagen van een licht stroperige vloeistof.  De vloeistof zit hier tussen het onderblad en bovenblad van de tafel, die ten opzichte van elkaar bewegen. Omdat het een draaiende beweging is, blijft de snelheid aan de binnenkant laag en daardoor is daar het patroon ‘rustig’. Verder naar de buitenkant beweegt het blad echter sneller en dan ontstaat er uiteindelijk ‘turbulentie’ (die duizenden mooie draaiklokjes en andere drukke patronen). Hoe de geometrische patronen ontstaan? Geen flauw idee…

Maar weten hoe het wetenschappelijk (ongeveer) zit is toch heel wat minder verwonderend, dan gewoon maar te kijken naar de visuele schoonheid van dit simpele voorbeeld van hoe mooi de complexe natuur is. Misschien is de verwondering juist wel groter als het ook een beetje mysterieus blijft?

Aad van Dorp

Marjolein: heel erg bedankt voor je filmpje! In het echt is dit overigens nog veel mooier dan op een filmpje kan worden vertoond. En de tafel zelf in beweging zetten – en afremmen – geeft nog meer een kick!

[twitter-follow screen_name=’aadvandorp’ show_screen_name=’yes’]