肥皂膜上轨道运动、碰撞与合并的液滴：走向引力类比
流体动力学
2025-03-12 v1
摘要
现代望远镜提供了由复杂天体间引力驱动相互作用所塑造的星云、云团和星系的令人惊叹的图像。虽然此类结构在天体物理尺度上普遍存在，但在人类尺度上却很少被观察到。在这封信中，我们报告了在肥皂膜上观察到的液滴的复杂轨道、碰撞和合并，形成了诸如桥梁和旋臂等结构，让人联想到其天体物理对应物。这些动力学现象源于支撑肥皂膜的重力-毛细驱动畸变所产生的吸引力。肥皂膜中的微小耗散以及液滴和支撑膜的流体性质分别使得长轨道和复杂的合并机制成为可能。通过将实验数据与计算支撑肥皂膜畸变的模型进行仔细比较，解释了肥皂膜内具有普适半径的稳定液滴的存在以及吸引势。这项工作为
引用
@article{arxiv.2503.08331,
title = {Orbiting, colliding and merging droplets on a soap film: toward gravitational analogues},
author = {Jean-Paul Martischang and Benjamin Reichert and Germain Rousseaux and Alexis Duchesne and Michael Baudoin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.08331},
year = {2025}
}