Dominosteine scheinen nur Spaß und Spiel zu sein. Aber verstehen, wie sie wechseln? Es ist eine ernsthafte Wissenschaft.
„Das ist so ein natürliches Problem. Alle spielen Domino“, sagt David Cantor. Er ist Forscher an der Polytechnique Montreal in Quebec, Kanada. Er hat einen Hintergrund im Bauingenieurwesen. Cantor machte sich also daran, die Blöcke zu studieren.
Dominospiele machen mit einem Kumpel mehr Spaß. Dasselbe gilt für Nachforschungen, dachte Cantor. Also tat er sich mit einem Freund zusammen. Dieser Physiker, Kajetan Wojtacki, arbeitet am Institut für technologische Grundlagenforschung. Es ist Teil der Polnischen Akademie der Wissenschaften in Warschau.
Das Paar verwendete einen Computer, um eine Reihe von zusammenbrechenden Dominosteinen zu modellieren. Es ist eine Kettenreaktion: Jeder Stein, der fällt, stößt in den nächsten, dann in den nächsten und so weiter. Und die Geschwindigkeit dieses Wasserfalls hängt von der Reibung ab, haben sie gelernt.
Die Reibung passiert an zwei Stellen, das Paar berichtet im Juni Angewandte körperliche Untersuchung. Die Dominosteine reiben, wenn sie zusammenstoßen. Sie gleiten auch entlang der Oberfläche, auf der sie aufliegen.
Ihr Computermodell zeigte, wie ein schneller Zusammenbruch erreicht werden kann. Der schnellste Fall war, als sie rutschige Dominosteine dicht beieinander auf einer rauen, filzartigen Oberfläche platzierten.
Glattere Kacheln bedeuten weniger Reibung zwischen Dominosteinen. Und das bedeutet, dass weniger Energie verloren geht, wenn sie gegeneinander schwingen. Auf einer Oberfläche mit hoher Reibung sitzend, rutschen die Fliesen nicht zu sehr zurück, wenn sie fallen. Ein solches Zurückverfolgen würde ansonsten die kaskadierende Kettenreaktion verlangsamen.
In einigen Durchläufen des Modells kam die Kettenreaktion zum Erliegen. Zum Beispiel sind einige Dominosteine, die auf einer rutschigen Oberfläche verteilt waren, so stark zurückgestoßen, dass sie nie zusammengestoßen sind.
Das Domino-Duo verwendete Mathematik, um diese computersimulierten Ergebnisse zu beschreiben. Sie fanden eine Gleichung, die die Kollapsrate unter verschiedenen Bedingungen vorhersagt. Seine Vorhersagen stimmten auch mit den Ergebnissen früherer Experimente überein. Es stellt sich heraus, dass hinter dem befriedigenden Spektakel eine ernsthafte Wissenschaft steckt.