ฟองสบู่เป็นแผ่นฟิล์มบาง ๆ ที่มีน้ำสบู่ล้อมรอบทำให้เกิดเป็นทรงกลมกลวงที่มีผิวสีรุ้ง ฟองสบู่มักจะอยู่ได้เพียงไม่กี่วินาทีก่อนที่จะระเบิดไม่ว่าจะด้วยตัวเองหรือสัมผัสกับวัตถุอื่น พวกเขามักจะใช้เพื่อความบันเทิงของเด็ก แต่พวกเขายังใช้ในการแสดงศิลปะ การประกอบฟองอากาศหลายฟองทำให้เกิดฟอง

เมื่อแสงส่องลงบนฟองสบู่จะเปลี่ยนสี ซึ่งแตกต่างจากที่เห็นในรุ้งซึ่งเกิดจากการหักเหแตกต่างกันสีที่เห็นในฟองสบู่เกิดจากการรบกวนของแสงสะท้อนออกจากพื้นผิวด้านหน้าและด้านหลังของฟิล์มสบู่บาง ขึ้นอยู่กับความหนาของฟิล์มสีที่ต่างกันจะไปขัดขวางการสร้างสรรค์และการทำลายล้าง

ฟองสบู่เป็นตัวอย่างทางกายภาพของปัญหาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนของพื้นผิวที่น้อยที่สุด พวกเขาจะถือว่ารูปร่างของพื้นที่ผิวน้อยที่สุดที่เป็นไปได้ที่มีปริมาณที่กำหนด พื้นผิวที่น้อยที่สุดที่แท้จริงนั้นถูกแสดงให้เห็นอย่างถูกต้องโดยฟิล์มสบู่ซึ่งมีแรงดันเท่ากันทั้งภายในและภายนอกดังนั้นจึงเป็นพื้นผิวที่มีค่าความโค้งศูนย์ ฟองสบู่เป็นฟิล์มสบู่ปิด: เนื่องจากความแตกต่างของแรงดันภายนอกและภายในมันเป็นพื้นผิวที่มีความโค้งคงที่เฉลี่ย

ในขณะที่มันเป็นที่รู้จักตั้งแต่ 2427 ว่าทรงกลมฟองสบู่เป็นวิธีที่น้อยที่สุด - พื้นที่ปิดล้อมปริมาตรของอากาศ (ทฤษฎีบทของ HA Schwarz) มันไม่ใช่จนกระทั่ง 2543 ว่ามันพิสูจน์แล้วว่าฟองสบู่สองฟองรวมกันที่เหมาะสม วิธีการปิดล้อมสองปริมาตรของอากาศที่มีขนาดต่างกันโดยมีพื้นที่ผิวน้อยที่สุด สิ่งนี้ได้รับการขนานนามว่าการคาดเดาฟองสองครั้ง

ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ฟิล์มฟองสบู่ถูกนำมาใช้กับการประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาในทางปฏิบัติ วิศวกรโครงสร้าง Frei Otto ใช้ฟิล์มฟองสบู่เพื่อกำหนดรูปทรงเรขาคณิตของแผ่นพื้นผิวที่มีพื้นที่น้อยที่สุดซึ่งกระจายระหว่างหลายจุดและแปลรูปทรงเรขาคณิตนี้เป็นโครงสร้างหลังคาแบบดึงแรงดึง ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงคือศาลาเยอรมันตะวันตกของเขาที่ Expo 67 ในมอนทรีออล

ในหน้านี้คุณสามารถดาวน์โหลดภาพ PNG ฟรี: ฟองสบู่รูปภาพ PNG ดาวน์โหลดฟรี