Математика допомогла відповісти на питання, чому печери формуються так швидко

Цариця наук математика прийняла діяльну участь у вирішенні чи не вічної загадки, чому тоненька цівка води, яка проникає всередину скелі, швидко утворює печеру. Ключове слово тут - «швидко».

Потоки «прокладають дорогу» крізь товщу породи, щоб утворити в результаті печеру. Спочатку (вгорі) канальці виходять майже однаковими, але з плином часу (внизу), коли вода «знаходить» в породі вади, окремі канали збільшуються в розмірах.

Про те, як вода формує порожнини в надрах, стало відомо більше сотні років тому. Механізм такий. Вода через тріщину на поверхні проникає всередину гірської породи. Що міститься там діоксид вуглецю перетворює воду в слабку кислоту, яка буквально вгризається, наприклад, в вапняк (або іншу порівняно легко розчинну породу) - і виходить карстова печера.

Однак цей механізм не пояснює, чому утворення великих печер може відбуватися за короткі терміни.

Відповідь на це питання дали фізик Петро Шимчак (Piotr Szymczak) з Університету Варшави (Польща) та інженер-хімік Ентоні Ледд (Anthony Ladd) з Університету Флориди в Гейнсвіллі (США) в своїй спільній роботі, опублікованій в журналі Earth and Planetary Science Letters

Вчені грунтувалися на математичним принципі, згідно з яким не існує абсолютно цільних матеріалів - завжди є певний рівень відхилення від умовного ідеалу. Стосовно до гірських порід це означає наявність в них тріщин, виїмок і інших вад, які і «використовує» вода для більш глибокого і швидкого просочування. Математичний аналіз допомагає обчислити швидкість «будівництва» такий печери.

Відео: Two Circle Sequence Twelve Curves Bootay Dips Figure Eights Fly # 39; s Oblique Sliders Hanging

Дослідження стане в нагоді для розрахунку міцності дамб, водосховищ та інших споруд, в яких передбачається взаємодія води і каменю. Зокрема, може бути знайдено пояснення того, чому порожнечі під дамбами іноді з`являються раніше, ніж очікували проектувальники. І саме, напевно, головне: будуть внесені поправки в проект зведення сховища рідких ядерних відходів в Юкка-Маунтін (штат Невада).

Тепер вчені мають намір з`ясувати, чи вийде, «вприснувши» вуглекислоту глибоко під землю, утримати її від виходу на поверхню.