Вот, пожалуй, все, что я хотел рассказать о фотографиях вольфрамовых и водяных игл и о каплях, на которые они распадаются.
Водяные капли, падающие в воздухе вниз,— это дождь. Так сказать, положительный дождь. Очевидно, антидождь, или отрицательный дождь,— это воздушные капли, поднимающиеся вверх в воде. Все наоборот: не водяные капли, а воздушные, не в воздухе, а в воде, не вниз, а вверх. Такой своеобразный дождь можно наблюдать в аквариуме, когда его продувают воздухом. Во время дождя, падающего на поверхность воды, на воде появляются и лопаются воздушные пузырьки. Капля, падая на воду, образует воронку, которая, захлопываясь, превращается в пузырек, подскакивающий кверху, т. е. в каплю отрицательного дождя.
Отрицательный дождь появляется и в том случае, если на дне реки происходят какие-либо реакции с выделением газа. В металлургии процесс обогащения основан на таком же принципе: частицы пустой породы, приклеившись к поверхности всплывающего пузырька, уходят впену. Словом, стоит поинтересоваться, как «падают» вверх капли антидождя. Отрицательный дождь лучше всего наблюдать с помощью скоростной камеры, которая заметит детали, ускользающие от глаза. Фильм об отрицательном дожде снимался при небольшой частоте кадров — около ста в секунду, что всего в 4 раза быстрее обычных съемок, но и при этом мы увидели много красивых деталей процесса.
Глазок кинокамеры через стекло аквариума следил за одиночными пузырьками, которые рождались на кончике стеклянной трубки, соединенной с надутой резиновой камерой волейбольного мяча. Подачу воздуха можно было регулировать, задавая, таким образом, частоту отрыва пузырьков от конца стеклянной трубки. Линейка с делениями, установленная рядом с всплывающим пузырьком, и секундомер позволили не только качественно наблюдать, что происходит с воздушным пузырьком, но и измерить скорость его всплывания.
Всплывающий пузырек, прокалывая себя, превращается в бублик
Из отснятых эпизодов первый был посвящен процессу отрыва пузырька от конца широкой трубки с сантиметровым отверстием. Перед отрывом образовавшийся на кончике трубки пузырек имел диаметр около полутора сантиметров. В момент отрыва произошло нечто совершенно неожиданное. Оказалось, что пузырек не остается пузырьком в обычном смысле слова: нижняя часть его поверхности устремляется к верхней и слипается с ней, а затем слипшиеся поверхности продолжают стремительно двигаться вверх, придавая некогда почти сферическому пузырьку форму конуса. Вершина этого конуса в какой-то момент прорывается, и пузырек приобретает форму бублика — иногда замкнутого, а иногда надломанного. И так повторяется с каждым последующим пузырьком воздуха в воде.
Маленький пузырек, всплывая, совершает периодические колебания
Быть может, так изменяется форма не любого пузырька, а лишь рождающегося большим? Предположив это, мы решили заснять второй эпизод: момент отрыва воздушного пузырька в воде от тонкой трубки, не сантиметровой, а трехмиллиметровой, а затем и миллиметровой.
В опытах с пузырьком, оторвавшимся от трехмиллиметровой трубки, вначале происходило то же, что и с полуторасантиметровым: его нижняя поверхность устремилась навстречу верхней и начал образовываться конус. Однако далее события разворачивались по-иному. Конус не прорвался, и бублика не возникло, а через некоторое время его движение обратилось вспять: верхняя поверхность оттолкнула от себя нижнюю и последовала за ней. Движущийся пузырек начал колебаться. Это происходило во время всего движения, вплоть до того момента, когда он достиг поверхности воды.
Затем отсняли третий эпизод. От первых двух он отличался только диаметром трубки — она равнялась миллиметру. Пузырьки, рождавшиеся на конце такой трубки, отличались своей судьбой от предыдущих. Оторвавшись от трубки, они сохраняли почти сферическую форму на всем пути до поверхности воды. Впрочем, и они совершали колебательные движения, которых непосредственно глазом — ни в натуре, ни на экране — мы не заметили. Эти колебания обнаружились лишь после того, когда с помощью точного измерителя длины на большой последовательности кинокадров были измерены размеры пузырька в направлении его движения и в перпендикулярном направлении. Оказалось, что небольшие колебания происходят с большей частотой, чем у пузырька, вышедшего из трехмиллиметровой трубки.