Het is van onschatbare waarde voor ingenieurs die chemische reactoren ontwerpen om te begrijpen hoe een druppel of bel die in een grotere vloeistofmassa is gesuspendeerd, zich in meerdere stukken verdeelt. motoren en schepen, evenals voor geowetenschappers die interacties van oceanen en de atmosfeer bestuderen. Maar de moeilijke wiskunde die aan het fenomeen ten grondslag ligt, heeft wetenschappers gedwongen te vertrouwen op geïdealiseerde systemen die geen echte nuance hebben. Nutsvoorzieningen, onderzoekers van Princeton University hebben het uiteenvallen van bellen beschreven die worden omgeven door turbulente stromingen zoals die worden aangetroffen in industriële processen of in de natuur.

Met behulp van een reeks hogesnelheidscamera's, onderzoekers toonden aan dat de omringende turbulentie tijdens het proces effectief bevriest, maar door de turbulentie veroorzaakte vervormingen in de bel veranderen de tijd dat de bel uiteenvalt. Dit breekpunt staat bij wiskundigen bekend als een singulariteit - een punt waarboven een model dat een systeem had beschreven niet langer geldig is.

"De singulariteit is het moment waarop de bel breekt, " zei hoofdonderzoeker Luc Deike, een assistent-professor mechanische en ruimtevaarttechniek en het Princeton Environmental Institute. "Op het moment dat het breekt, je moet de manier waarop je het wiskundig beschrijft veranderen."

De wiskunde die ten grondslag ligt aan het knijpen van één bubbel in meerdere bubbels is al vele jaren beschreven, maar typisch in geïdealiseerde systemen zoals perfect gladde, ronde bellen. In hun artikel van 2 december in de Proceedings van de National Academy of Sciences , Deike en zijn medeonderzoekers waren verantwoordelijk voor de turbulente, chaotische stroom van vloeistoffen die de vorming van bellen begeleidt en presenteerde een benadering om realistisch bellenbreuk te modelleren.