After all, without water you couldn’t live, and without chocolate syrup, well, what would

水がなければ生きていけないし、チョコレートシロップがなければ、どうしようもない。

be the point?

ようである

But have you ever noticed that not all liquids behave the same?

しかし、すべての液体が同じ挙動をするわけではないことにお気づきでしょうか。

In fact, some of them do some pretty bewildering stuff under the right circumstances, and even

実際、状況によってはかなりビミョーなことをするものもありますし、さらには

after decades of research scientists are no closer to understanding why.

その理由は、何十年にもわたる研究にもかかわらず、いまだ解明されていない。

One question about strange fluids may have finally been answered thanks to some glass

不思議な液体についての疑問が、あるガラスのおかげでようやく解けたかもしれない。

beads and—I always love saying this—laser beams.

ビーズと、これはいつも言っていることですが、レーザー光線です。

All liquids that we encounter in the real world can be boiled down to one of two kinds.

私たちが実世界で遭遇する液体は、すべて2種類に分類される。

They’re either Newtonian, or non-Newtonian.

ニュートン型か、非ニュートン型か。

Newtonian fluids are pretty easy to grasp.

ニュートン流体は、かなり把握しやすいですね。

I mean, not literally in some cases—a Newtonian fluid like water would squirt right out of

つまり、文字通りの意味ではなく、水のようなニュートン流体であれば、すぐに吹き出すようなケースもあるのです。

your hand.

を手にする。

But chocolate syrup is also Newtonian even though it would slowly dribble out of your

しかし、チョコレートシロップもニュートン的であり、ゆっくりと滴り落ちてくる。

hand, maybe as you frantically lick your palm to get as much of that rich goodness before

を手にする前に、その濃厚な美味しさを少しでも多く得ようと、必死で手のひらを舐めているのかもしれません。

it drips away.

が垂れてくる。

It's not just me, right?

私だけではないんですね。

Uh, anyway.

ええと、とにかく。

In other words, chocolate syrup is much more viscous than water.

つまり、チョコレートシロップは水よりもずっと粘度が高いのです。

Viscosity is a measure of a fluid’s resistance to flow.

粘度とは、流体の流れに対する抵抗力を表す指標です。

It’s basically the friction between molecules in a fluid.

基本的には流体中の分子間の摩擦のことです。

The higher the viscosity, the slower the flow.

粘度が高いほど、流れは遅くなります。

A Newtonian fluid obeys Newton's Law of Viscosity which means its viscosity is constant.

ニュートン流体は、ニュートンの粘性法則に従うので、粘性は一定である。

It doesn’t change when a force is applied to it.

力が加わっても変化しない。

Non-Newtonian fluids, on the other, less sticky hand, do change their viscosity…which can

一方、非ニュートン流体は、粘度が変化します。

lead to some pretty zany shenanigans.

は、かなり突拍子もないことになる。

There are different sub-categories of non-Newtonian fluids depending on how their viscosity changes.

非ニュートン流体は、粘度の変化の仕方によって、さまざまなサブカテゴリーに分類されます。

There are dilatants whose viscosity increases as force is applied.

力を加えると粘度が上昇するダイラタントがある。

Examples of dilatants include quicksand, silly putty, and the cornstarch-water mixture known

希釈剤の例としては、流砂、パテ、コーンスターチと水の混合物などが知られています。

to 1st grade classrooms as oobleck.

をウーブレックとして1年生の教室に設置しました。

The tiny corn starch particles in oobleck can flow freely with the water molecules if

ウーブレックの中に含まれるコーンスターチの微粒子は、水の分子と一緒に自由に流れることができます。

you gently dip your fingers in, but give it a good smack and the cornstarch locks up,

指をそっと入れても、パンパンと叩くとコーンスターチが固まってしまいます。

giving oobleck a surprisingly solid character.

ウーブレックは、意外としっかりした性格をしています。

You could straight up run across a swimming pool if you dumped enough cornstarch in it.

コーンスターチをたっぷり入れれば、プールの上をまっすぐ走れる。

But, there are vandalism laws so, y’know… don’t.

でも、器物損壊罪があるから......やめときな。

Some fluids get more viscous when force is applied, but the opposite can also be true.

力を加えると粘性が増す流体もありますが、その逆もありえます。

Ketchup is in a category of non-Newtonian fluids called pseudoplastics.

ケチャップは、擬塑性流体と呼ばれる非ニュートン流体の一種です。

When no force is applied, it just sits there.

力が加わっていないときは、ただそこに座っている。

Not doing anything.

何もしないこと。

But when you give the back of the bottle a whack the viscosity decreases and the ketchup

しかし、ボトルの背を叩くと粘度が低下し、ケチャップが

comes out.

が出てくる。

Inside the sauce at a molecular level what’s happening is long chains of atoms called polymers

ソースの内部で分子レベルで起きているのは、ポリマーと呼ばれる原子の長い鎖です。

get tangled together and hold fast, but when smacked or shaken, they stretch out and align,

が絡み合って固まり、叩いたり揺すったりすると伸びて揃う。

allowing the gooey red paste to slide around, hopefully onto your french fries but probably

フライドポテトの上に乗ってくれればいいのですが、たぶん。

on your pants too.

ズボンにも

Still there are many more weird non-Newtonian behaviors scientists don’t have answers

このほかにも、科学者が答えを出せない非ニュートン的な奇妙な振る舞いがたくさんある。

for.

のためのものです。

They may have just solved one riddle that’s stood for over 50 years.

50年以上続いた謎が一つ解けたかもしれない。

The problem was first noticed in the 1960s when engineers were attempting to extract

この問題は、1960年代に技術者が抽出を試みた際に初めて注目されました。

oil from the ground with fluids that contained long-chain polymers.

長鎖ポリマーを含む液体で地下から石油を取り出した。

Pumping these so-called “pusher fluids” into the ground below a certain rate worked

この「プッシャー流体」と呼ばれるものを一定量以下に地中に送り込むと、効果がありました。

fine, but pumping them faster would cause them to become much more viscous, like oobleck.

が、ポンプを速くすると、ウーブレックのように粘性が高くなる。

The fluids would only behave this way when flowing through the microscopic spaces between

の間にある微細な空間を流れるときだけ、このような挙動を示すのである。

soil; when not confined to the twisty windy paths in a porous medium, the fluids’ viscosity

土。多孔質媒体中の曲がりくねった風の通り道に限定されない場合、流体の粘性は

would actually drop as more force is applied, like ketchup.

は、ケチャップのように、力をかけると実際に下がってしまいます。

For a while, scientists thought maybe the polymers were clogging up the pores in the

しばらくの間、科学者たちは、ポリマーが毛穴を詰まらせているのではないかと考えていました。

soil, but that couldn’t explain how the fluids flowed easily when the flow rate dropped

しかし、それでは流速が低下したときに流体が流れやすくなることを説明できない。

again.

をもう一度。

It wasn’t until a new study was published in late 2021 that scientists think they might

2021年末に新しい研究が発表されるまで、科学者たちは、彼らがもしかしたらと考えることはなかった。

have cracked it.

が割れた。

Part of the problem they’ve had is soil and other porous media aren’t see-through,

土などの多孔質体は透けないという問題もありました。

so it’s hard to tell what’s going on down there.

ということで、下がどうなっているのかがわかりにくいです。

To solve this they created a custom medium out of glass beads.

そこで彼らは、ガラスビーズを使ったカスタムメディウムを開発した。

And they concocted a polymer solution with the same refractive index of the glass, meaning

そして、ガラスと同じ屈折率のポリマー溶液を調合したのである。

the liquid and solid would both bend light exactly the same way.

液体も固体も全く同じように光を曲げます。

To see the windy paths fluids would follow in the spaces between the beads, the researchers

ビーズの間を流れる流体の風の通り道を見るために、研究者たちは

added a red dye to the solution that would give off a certain wavelength of light when

を入れると、ある波長の光を出す赤い染料を入れました。

hit with a laser.

レーザーを当てる

To visualize how the fluid was moving, they added tracer particles that would emit

流体がどのように動いているかを可視化するために、トレーサー粒子を加えました。

a different color when excited by another laser.

は、別のレーザーで励起されると別の色になります。

With this extremely complicated setup in place they observed the fluid flowing at different

このように非常に複雑な装置を用いて、さまざまな角度から流体の流れを観察しました。

rates and found that the long polymers in it started tumbling around as the fluid moved

その中の長いポリマーが、流体の移動に伴って転がり始めることを発見しました。

faster.

を高速化しました。

This movement pushed on other nearby molecules in the liquid and created a phenomenon called

この運動は、液体中の近くの他の分子を押して、次のような現象を起こしました。

“elastic turbulence,” creating eddies and slowing the whole fluid down.

「弾性乱流」と呼ばれる渦を作り、流体全体を減速させる。

The researchers think this new understanding of why pusher fluids suddenly become so viscous

研究者らは、プッシャー流体がなぜ突然粘性を持つようになるのか、この新しい理解によって得られたと考えている。

could be useful for purifying groundwater.

は、地下水の浄化に役立つ可能性があります。

It may aid in the development of new polymer-containing solutions that can force water through rocks,

岩に水を通すための新しい高分子溶液の開発に役立つかもしれません。

trapping contaminants in the process.

その過程で汚染物質を捕捉することができます。

But there’s more work to be done because elastic turbulence itself isn’t fully understood.

しかし、弾性乱流そのものが完全に解明されているわけではないので、もっとやるべきことがあるはずです。

Maybe that’ll be the next riddle solved.

もしかしたら、それが次の謎解きになるかもしれませんね。

Or maybe first we’ll get an answer for why people like ketchup on scrambled eggs.

あるいは、なぜ人々がスクランブルエッグにケチャップをかけるのが好きなのか、その答えが最初に見つかるかもしれませんね。

Granted that has nothing to do with its non-Newtonian properties but it’s still

もちろん、それは非ニュートン的な性質とは関係ないのですが、やはり

something I just can’t wrap my head around.

どうしても納得できないことがある。

Thanks so much for watching, don't forget to subscribe, and I'll see you for the next Seeker.

次回のシーカーもお楽しみに。