Spolzka matematika in pridne bakterije

Leta 2017 bodo znanstveniki v orbito iztrelili satelit, ki bo imel prav posebno nalogo. Z njim bodo namreč v vesolje poslali bakterije, ki bodo s pomočjo sončne energije iz vode in ogljikovega dioksida proizvajale sladkor.

Ideja o proizvodnji hrane v vesolju ni nova. Astronavtom je na Mednarodni vesoljski postaji namreč že uspelo vzgojiti zeleno solato. Ta je bila po besedah stanujočih na vesoljski postaji prijetna popestritev njihovega enoličnega jedilnika.

Glavna težava dostave hrane v vesolje je cena prevoza, ki za en kilogram doseže več kot deset tisoč dolarjev. S proizvodnjo sladkorja v vesolju bi zmanjšali potrebo po redni dostavi hrane, prav tako pa bo proizvodnja hrane pomembna na daljših potovanjih po vesolju.

Poskusno bodo bakterije, poimenovane PowerCell, v vesolje poslali leta 2017 z nemškim satelitom. S tem poskusom bodo preizkusili odpornost omenjenih bakterij na visokoenergijska sevanja v vesolju. Prav tako bodo s tem preverili, ali lahko bakterije proizvajajo sladkor kljub manjši gravitaciji, kot je prisotna na Zemlji.

Nekateri med opazovanjem dežnih kapelj na steklu sanjarijo, drugi pa rešujejo enačbe, s katerimi bi lahko opisali njihovo gibanje.

Matematiki so dolgo časa predpostavljali, da ima drsenje pri gibanju tekočine po trdni površini dovolj majhen učinek, da ga pri računanju lahko zanemarijo. Ta predpostavka je del klasičnih modelov hidrodinamike. Sprejeli so jo zaradi narave diferencialnih enačb, s katerimi opisujemo gibanje tekočin po trdnih snoveh. Vendar je predpostavka vodila do nesmislov v stični točki med tekočino in trdno površino.

Zato so matematiki sprejeli dve novi predpostavki. To omogoča veliko boljši fizikalni opis procesa. Na mikroskopski ravni model gibanja kapljice po trdni površini upošteva vlogo drsenja. Na makroskopski ravni pa lahko drsenje pri računanju gibanja zanemarimo.

Kaj nam pomaga opisovanje gibanja kapelj z matematiko? Ugotovitve bodo prišle prav pri načrtovanju čistil za oljne madeže, pa tudi pri novih laserskih tiskalnikih. Tako bo opazovanje dežnih kapelj dobilo povsem nove razsežnosti.

V novo jutro sta pridrsela Rok in vajenec Jošt.