¿y si un vaso de agua estuviera, de repente, literalmente medio vacío?
—Vittorio Iacovella
el pesimista probablemente tenga más razón sobre cómo resulta que el optimista.
Cuando la gente dice «vaso medio vacío», generalmente se refieren a algo como un vaso que contiene partes iguales de agua y aire:
tradicionalmente, el optimista ve el vaso medio lleno mientras que el pesimista lo ve medio vacío. Esto ha generado un trillón de jokevariants-E. G.,, el ingeniero ve un vaso que es el doble de grande de lo necesario, el surrealista ve una jirafa comiéndose una corbata, etc.
Pero, ¿y si la mitad vacía del vaso fueron realmente vacío—vacío?(Incluso un vacío podría decirse que no está realmente vacío, pero esa es una pregunta para la semántica Quantum.)
el vacío definitivamente no duraría mucho. Pero exactamente lo que sucede depende de una pregunta clave que nadie suele molestarse en preguntar: ¿qué mitad está vacía?
para nuestro escenario, imaginaremos tres vasos medio vacíos diferentes, y seguiremos lo que les sucede microsegundo a microsegundo.,
en el medio está el tradicional vaso de aire / agua. A la derecha está aglass como el tradicional, excepto que el aire es reemplazado por un vacío.El vaso de la izquierda está medio lleno de agua y medio vacío, pero es la mitad inferior la que está vacía.
imaginaremos que las Aspiradoras aparecen en el tiempo t = 0.
durante el primer puñado de microsegundos, no pasa nada. En esta escala de tiempo, incluso las moléculas de aire son casi estacionarias.,
en su mayor parte, las moléculas de aire se mueven a velocidades de unos pocos metros por segundo. Pero en un momento dado, algunos se mueven más rápido que otros. Los pocos más rápidos se están moviendo a más de 1000 metros por segundo. Estos son los primeros en Ir al vacío en el cristal de la derecha.
el vacío de la izquierda está rodeado de barreras, por lo que las moléculas de aire no pueden entrar fácilmente. El agua, siendo un líquido, no se expande para llenar el vacío de la misma manera que lo hace el aire., Sin embargo,en el vacío de los vasos, comienza a hervir, vertiendo lentamente vapor de agua en el espacio vacío.
mientras que el agua en la superficie de ambos vasos comienza a hervir, en el vaso de la derecha, el aire precipitándose lo detiene antes de que realmente se vaya. El vaso de la izquierda continúa llenándose con un muy débil vapor de agua.
después de unos pocos cientos de microsegundos, el aire precipitándose en el vidrio en la derecha llena el vacío completamente y embiste en la superficie del agua, enviando una onda de presión a través del líquido., Los lados del cristal sobresalen ligeramente, pero contienen la presión y no se rompen. La onda de choque reverbera a través del agua y regresa al aire, uniéndose a la turbulencia que ya está allí.
la onda de choque del colapso del vacío tarda aproximadamente un milisegundo en extenderse a través de los otros dos vasos. El vidrio y el agua se flexionan ligeramente a medida que la ola pasa a través de ellos. En unos pocos milisegundos más, llega a los oídos de los humanos como una fuerte explosión.
alrededor de este tiempo, el vidrio de la izquierda comienza a elevarse visiblemente en el aire.,
la presión del aire está tratando de apretar el vaso y el agua juntos. Esta es la fuerza que pensamos como Succión. El vacío de la derecha no duró lo suficiente para que la succión levantara el vidrio, pero como el aire no puede entrar en el vacío de la izquierda, el vidrio y el agua comienzan a deslizarse entre sí.
el agua hirviendo ha llenado el vacío con una cantidad muy pequeña de vapor de agua. A medida que el espacio se hace más pequeño, la acumulación de vapor de agua aumenta lentamente la presión en la superficie del agua., Eventualmente, esto ralentizará la ebullición, al igual que lo haría una presión de aire más alta.
Sin embargo, el vidrio y el agua se están moviendo demasiado rápido para que la construcción de vapor importe. Menos de diez milisegundos después de que el reloj comenzó, están volando uno hacia el otro a varios metros por segundo. Sin un colchón de aire entre ellos—solo unos pocos mechones de vapor-el agua golpea el fondo del vaso como un martillo.
El agua es casi incompresible, por lo que el impacto no se extiende—viene como un solo choque agudo., La fuerza momentánea sobre el vidrio es intensa, y se rompe.
este efecto de «golpe de ariete» (que también es responsable del «clunk»que a veces se oye en las tuberías viejas cuando se cierra el grifo) puede estar en el conocido truco de fiesta (grabado en cazadores de mitos, analizado en clases de física y demostrado en innumerables dormitorios de estudiantes) de romper la parte superior de una botella de vidrio para soplar el fondo.
Cuando la botella es golpeada, es empujada repentinamente hacia abajo. El liquidinside no responde a la succión (presión de aire) de inmediato, como en nuestro escenario, y se abre una brecha brevemente., Es un vacío pequeño-unas pocas fracciones de pulgada de espesor – pero cuando se cierra, el choque rompe el fondo de la botella.
en nuestra situación, las fuerzas serían más que suficientes para destruir incluso los vasos más pesados.
el fondo es llevado hacia abajo por el agua y pulsos contra la tabla. El agua salpica a su alrededor, rociando gotitas y fragmentos de vidrio en todas las direcciones.
mientras tanto, la parte superior separada del vidrio continúa elevándose.
después de medio segundo, los observadores, al escuchar un pop, han comenzado a temblar.,Sus cabezas se levantan involuntariamente para seguir el movimiento ascendente del vidrio.
El vidrio tiene la velocidad suficiente para golpear contra el techo, rompiendo fragmentos fragments
which que, su impulso ahora gastado, vuelven a la mesa.
la lección: si el optimista dice que el vaso está medio lleno, y el pesimista dice que el vaso está medio vacío, el físico se agacha.
