イギリスの物理学者と数学者のチームは、スーパーコンピューターを使用して、水滴がどのように合体し、くっつくのかという隠された真実を明らかにしました。
水滴が接触して合体するのを見たことがあるなら、2つの小さなボールが互いに接近し、それらの表面が重なり、表面張力によって別個のボールが1つの大まかな全体に引き寄せられるまで想像していたかもしれません。それが肉眼で見えるものです。しかし、3月13日、Physical Review Letters誌に掲載されたスーパーコンピュータを使用した新しいシミュレーションでは、はるかに複雑な状況が描かれています。
シミュレーションでは、空間内の2つの同じサイズの純水の液滴を、個々の水分子のレベルまでモデル化しました。液滴が互いに近づくにつれて、科学者はこれらの液滴の表面に形成された小さな超高速波を示しました。 「熱揺らぎ」と呼ばれる水分子のランダムな動きにより、個々の分子が近づくと、ジャンプして互いに向かって踊りました。
研究者は、分子の熱変動から生じるこの表面波打つ効果を「熱毛管波」と呼びます。この場合、波紋は小さすぎて速すぎて、自然な実験では見つけられません。しかしシミュレーションでは、ティーンエイジャーの波が互いに到達し、水滴の前縁を形成していることがわかりました。液滴の表面張力（液滴を「液滴」の形状に保つ凝集力）は波を抑制しますが、それらはまだ存在し、液滴が互いに近づくにつれて液滴の前縁を形成します。
結局、研究者は波が接触し、液滴間に橋を形成することを発見しました。そして、単一の橋が形成されると、表面張力が機能し、「ジャケットのジッパーのように」より多くの波紋を一緒に封じます。
研究者たちは約500万個の水分子をシミュレートし、幅が約0.16インチ（4ミリメートル）の2滴を形成しました。そのスケールでのマージ全体は数ナノ秒で終了しました-どんな人間のカメラでもキャッチするには速すぎると彼らは書いています。
彼らは空間に浮かぶ2つの液滴をシミュレートしましたが、2つの液滴が平らな表面で合体するとき、同様の効果が作用していると彼らは書いています。彼らが書いたのは、この動きが雲の中や、空気中の水を凝縮するように設計された機械内部の水の動きを説明するのに役立つためです。
