In der Station WABENZELLEN wird eine Schicht Öl in einer Pfanne von unten her leicht erwärmt.
Das wärmere Öl ganz unten dehnt sich aus und steigt auf. Von der Oberfläche, an der es kühler ist, sinkt im Gegenzug Öl nach unten.
Faszinierend ist nun, dass diese zwei gegenläufigen Bewegungen nicht irgendwie chaotisch vor sich gehen – vielmehr bildet sich ein interessantes Bewegungsmuster heraus: An einzelnen Stellen beginnen plötzlich Zellen zu wachsen. Zunächst kleine, kreisförmige Punkte, aus welchen es hervorquillt und nach allen Richtungen auseinander strömt. Bald stoßen sie aneinander und begrenzen sich gegenseitig durch eine gerade Trennlinie.
Schließlich entsteht ein flächendeckendes Wabenmuster.
Es ist aber kein statischer, fest gewordener Wabenbau, sondern eine Fließstruktur, die fortwährend in Bewegung ist. Sobald die Bewegung erlahmt – wenn ich etwa die Teelichter unterhalb auslösche – verschwindet auch das Muster.
Bei genauerer Betrachtung, am besten mit einer Lupe, zeigt sich, dass jede dieser Zellen ein kleiner, in sich geschlossener Kreislauf ist. Oben geht es radial auseinander bis zur Grenzlinie mit der Nachbarzelle, dort dann gemeinsam nach unten und am Boden zurück zur Mitte und von dort wieder nach oben. Dann kann die nächste Runde beginnen.
Jede Zelle ist auf diese Weise ein ununterbrochen zirkulierender Ring.
Und die ganze Ölschicht stellt eine dichtestmögliche Packung solcher Ringwirbel dar. Eine Struktur, die ganz aus der Bewegung kommt – und dieses komplexe Bewegungsmuster organisiert sich ganz von selbst. Sobald ein Temperaturunterschied zwischen unten und oben eintritt und aufrecht erhalten wird.
Dieses Phänomen wurde vor etwa 100 Jahren von Henri Bénard erforscht und beschrieben – ein frühes Beispiel für ein Systemverhalten, das heute als „Selbstorganisation“ bezeichnet wird.
Bringt man – wie bei der Station STRÖMUNGSWANNE – mit einem Stäbchen auch andere Bewegung hinein, dann orientiert sich das Zellwachstum an diesen Strömungsfiguren. Ein gerader Strich, der wie ein Schnitt in das Zellgewebe gesetzt wird, „verheilt“ in kurzer Zeit.
Solche Konvektionszellen bilden sich aber nicht nur unter diesen speziell präparierten Bedingungen, sondern sie sind so gut wie allgegenwärtig. In jedem Gewässer, von der kleinen Pfütze bis zum großen See führen Temperaturunterschiede zu Konvektionsströmungen und über kurz oder lang zur Ausbildung solcher Zellen – in allen Größenordnungen. Auch die Atmosphäre und das ganze Wettergeschehen besteht letztlich aus derartigen Zellen. In einer sich bildenden Gewitterwolke kann die zentrale Aufwärtsströmung einige hundert km/h erreichen.
Auch in den Stationen WIRBELRINGE und TROPFENMETAMORPHOSE kommen solche ringförmigen Wirbelströme vor.
In der Station TROPFENMETAMORPHOSE lasse ich einen gefärbten Wassertropfen – aus einigen Zentimetern Höhe – ins Wasser fallen. Sofort nach dem Eintauchen schält sich außen Schicht um Schicht von ihm ab und er rollt sich zu einem Ring ein, der sich dann schnell nach unten bewegt.
Wenn er allmählich an Fahrt verliert, beginnen sich rundherum kleine Teil-Ringe abzusenken, sodass er das Aussehen einer (umgekehrten) Krone annimmt.
Und wenn der Wassertropfen groß genug war, geht sich auch noch eine dritte Generation von Wirbelringen aus.
Bei den WIRBELRINGEN ist es der Nebel von einer Nebelmaschine, der in Gestalt solcher Ringe aus der Kreisöffnung eines großen Fasses schnell nach oben entweicht, wenn ich drauf klopfe.
