Мы помним с детства, что горячий воздух поднимается вверх, а холодный остается внизу. Обычно говорят, что горячий воздух легче, я холодный – тяжелее. Но воздух ведь и есть воздух, как он может стать легче или тяжелее.
Действительно масса воздуха измениться не может, но может поменяться его плотность. Если воздух горячий, то частицы, из которых он состоит, будут, как ошалевшие, носиться по пространству и расталкивать друг друга. От этого им потребуется больше места. Т.е. горячий воздух занимает больше места, чем холодный.
А что происходит, когда что-то менее плотное попадает во что-то более плотное? Правильно оно поднимается наверх, как лед в воде. Это явление называется конвекцией.
Так вот именно конвекция объясняет, почему пламя свечи вытягивается вверх. Но что будет, если мы попадем в ситуацию, где никакого «вверх» нет? «Вверх» или «вниз» есть только там, где есть гравитация. «Вниз» – направление к источнику гравитации, «вверх» – от него.
Нам нужна невесомость, так что отправляемся на орбиту. Зажигаем свечу и что же мы видим? Пламя больше никуда не вытягивается, оно приобретает округлую форму вокруг своего источника. Это происходит, когда пламя горит, а конвекции, т.е. потоков холодного и горячего воздуха – нет.
А еще такое пламя будет холоднее, потому что опять же из-за отсутствия конвекции к источнику не поступает достаточное количество кислорода. Пламя окружено продуктами горения, которые мешают его доступу.
Кстати, чтобы провести такие опыты со свечой на МКС все-таки лететь не обязательно. Ученые понастроили себе на земле башен, с последнего этажа которых, спускают различные предметы в состоянии свободного падения. Это позволяет примерно на две секунды получить аналог невесомости.
