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Os pesquisadores Jens G. Eggers, da Universidade de Bristol, na Inglaterra, e Miguel Ángel Herrada, da Universidade de Sevilha, na Espanha, conseguiram dar uma explicação para uma simples (mas paradoxal) observação documentada pelo pintor e inventor Leonardo da Vinci. Durante o Renascimento, o polímata descreveu o movimento instável de bolhas de ar se elevando na água. Essas bolhas emergem por movimentos em zigue-zague ou em espiral ao invés de subirem em linha reta até a superfície da água. Acontece que, até agora, não havia uma explicação física para esse comportamento.
Publicado no periódico PNAS, o estudo estabelece, de forma inédita, uma descrição quantitativa do fenômeno para explicar o movimento periódico da bolha emergindo do fundo da água. Para isso, eles desenvolveram uma técnica de discretização numérica para qualificar a precisão da interface entre ar e água e entender melhor o domínio físico da bolha.
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Simulações de alta precisão apontaram o movimento instável das bolhas de ar, que se desviam de qualquer trajetória reta na água. Elas também identificaram o exato momento em que as bolhas se tornam grandes o bastante para que isso ocorra. De acordo com os cálculos, quando a bolha excede o raio esférico de 0,926 milímetros, seu movimento passa a ser instável.
Para descobrir por que a bolha desvia quando sua velocidade está em ascensão, os pesquisadores utilizaram um dos cálculos de Newton. A explicação para que a bolha não percorra um movimento totalmente reto é de que existe um mecanismo para a instabilidade de sua trajetória que faz com que a inclinação periódica da bolha altere sua curvatura.
Isso quer dizer que a velocidade ascendente, causada por um movimento acelerado, é afetada e causa uma oscilação na trajetória da bolha, fazendo com que ela se incline para o lado em que tem mais curvatura.
Para os autores, a explicação para o paradoxo apontado por Da Vinci há meio milênio pode ser útil para que, no futuro, pesquisadores entendam o movimento e o comportamento de partículas em diferentes estados, como o líquido e o gasoso.
