איך גורמים לגרגרי חול לזרום כמו נוזל?
מרצה: ד"ר דורון מורד – המחלקה למדעי כדור הארץ והסביבה
אסונות גיאולוגיים כמו מפולות וגלישות קרקע יכולים להתרחש בתוך שניות, כאשר החומר שמרכיב את הקרקע מגיע לנקודה שבה הוא אינו מסוגל עוד לשאת את העומס המופעל עליו. בבסיסם של רבים מהתהליכים האלה נמצא חומר גרנולרי – בפשטות, אוסף של גרגרים, כמו חול. זהו חומר נפוץ להפליא, שמופיע כמעט בכל היבט של חיינו, אך למרות זאת מורכב מאוד להבנה ולחיזוי.
אחת הסיבות העיקריות לכך היא שחומר גרנולרי אינו נושא את העומס בצורה אחידה. בנוסף, אם נסתכל למשל על שעון חול, נראה שבאותה מערכת חלק מהגרגרים זורמים כמו נוזל, בעוד חלקים אחרים מתנהגים כמוצק. כלומר, באותו חומר מתקיימים בו־זמנית אופני התנהגות שונים. לכן קשה מאוד להסיק מתוך המבנה המקומי והלא־אחיד כיצד תתנהג המערכת כולה.
אנחנו יודעים למדוד את חוזקה של קרקע ולהעריך איזה עומס יגרום לה להיכשל באופן גלובלי. אבל כשל אינו מתחיל בכל החומר בבת אחת: הוא מתחיל במקום מסוים ובקנה מידה קטן, ומשם עשוי להתפתח במהירות לאירוע גדול וקטסטרופלי. המטרה שלי היא להסתכל במעבדה דווקא על אותם אזורים מקומיים שבהם הכשל מתחיל, ולנסות להבין מה מייחד אותם.
בהרצאה אציג ניסויים בחומרים פוטואלסטיים, שמאפשרים לנו ממש לראות את הכוחות בין הגרגרים, ואנסה להראות כיצד הארגון המקומי של הכוחות הללו משפיע על ההתנהגות של המערכת כולה – וכיצד הוא עשוי לעזור לנו להבין, ואולי בעתיד גם לחזות טוב יותר, מתי וכיצד היא תיכשל.
---
*משך ההרצאה: חצי שעה + שאלות מהקהל