Опыт, о котором рассказано, очень красив, но его результат лишь косвенно свидетельствует о правильности утверждения, что жидкость смачивает твердое тело того же вещества. Если жидкая пленка появляется — канавки должны исчезнуть, но не исключено, что они исчезают по каким-либо иным причинам, а причин может быть множество.
Здесь можно оставить предысторию и «общие соображения» и перейти к опыту, о котором говорилось в начале очерка. Мы пытались придумать прямой опыт, результат которого, не допуская кривотолков, убедил бы нас в том, что твердое тело с готовностью покроется жидкостью того же вещества, если такая возможность будет ему предоставлена. Вспомнили о ментоле — веществе, расплав которого очень легко переохлаждается. Кристаллики ментола плавятся при 35° С, но и при комнатной температуре ментол может оставаться жидким.
Опыт заключался в следующем. На стеклянной пластинке поместили маленький кристалл ментола, подогрели его, расплавили, и он превратился в жидкую каплю. Ментоловая капля немного растеклась по стеклу и приняла форму плоской лепешки. Затем взяли ментоловую иголочку — продолговатый кристаллик ментола, сечение которого было много меньше площади капли,— и опустили ее в ментоловую переохлажденную жидкую каплю.
Рассуждали так. Игла из кристаллика ментола может вмешаться в судьбу капли двумя различными способами. Она может явиться затравкой, которая вызовет кристаллизацию переохлажденной ментоловой капли. В этом случае капля, затвердев, останется на стекле в виде твердой лепешки, которая по форме мало отличается от формы жидкой капли. Может произойти и иное: ментоловая игла, оказавшись в непосредственном контакте с жидким ментолом, начнет жадно втягивать его на свои свободные поверхности, чтобы закрыть их жидкой пленкой. Если это произойдет, игла осушит каплю, как бы промокнет ее.
Произошло именно это: у места контакта с каплей игла начала утолщаться. Дело обстояло так. Жидкий ментол, который в виде тонкого слоя наполз на поверхность иглы, кристаллизовался. На возникшую при этом свежую твердую поверхность опять наползал ментол и в свою очередь тоже кристаллизовался. Так происходило до тех пор, пока вся масса жидкой капли не перебралась на иглу. Разумеется, процессы наползания и кристаллизации не следовали один за другим, а происходили одновременно, но наползание было ведущим процессом.
Ментоловая капля наползает на кончик ментоловой иглы
Нам, конечно, повезло — могла бы осуществиться первая возможность, и капля осталась бы на стекле твердой лепешкой. В чем же причина везения? Главным образом в том, что наползал ментол на иглу со скоростью большей, чем кристаллизовался. Опыт с иным веществом, которое, как и ментол, подчиняется правилу, описанному в учебнике физики, окончился бы неудачей, если бы соотношение между скоростью наползания и кристаллизации было неблагоприятным для проявления наползания и капля отвердела бы прежде, чем заметная ее часть успела бы наползти на иглу.
Обнаружив, что игла может осушить каплю, мы решили заснять этот процесс на киноленту и теперь показываем студентам двухминутный фильм на лекции, посвященной явлениям на границе между твердой и жидкой фазами. Кинограмма, иллюстрирующая очерк, смонтирована из кадров этого фильма.
Весеннюю капель, таяние снега, ручейки талой воды я почему-то всегда встречаю с грустью. Приход весны вызывает у меня ощущение не начала чего-то, а конца... Все свои планы я строю не на «учебный год» и не от новогодней ночи и до новогодней ночи, а от талой воды и до талой воды. Гонг, отбивающий годы, в моих ушах звучит весенней капелью.
Каждую весну я с грустью гляжу на талую воду. Много весен мелькало, но никогда я не задумывался над тем, как снег — белый и пушистый — рождает талую воду? Вопрос этот не возникал, видимо, потому, что ответ предполагался простым и давно известным: снег состоит из снежинок — кристалликов, эти кристаллики, как и все кристаллические тела, при определенной температуре плавятся, превращаясь в жидкость. Для снега эта «определенная температура» — нуль градусов. Вот и все.
Мне «по долгу службы» следовало бы больше знать об особенностях плавления снега. Снег ведь это не просто совокупность отдельных снежинок, каждая из которых ведет себя независимо. В снеге снежинки соприкасаются, образуя ажурную конструкцию из кристаллов и пустоты, а это, быть может, как-то влияет на судьбу отдельной снежинки? Быть может, капля воды рождается снегом не так, как снежинкой? Следовало бы знать, но я этого не знал, и лишь благодаря случаю пристальнее пригляделся к тому, как рождается талая вода — капля за каплей.