Как же так? Ведь мыло должно увеличивать поверхностное натяжение, мыльный раствор позволяет воде пениться, на этом и основан эффект мыльных пузырей. Почему же предметы тонут?

А потому, что добавление мыла не увеличивает, а уменьшает поверхностное натяжение примерно до трети от поверхностного натяжения чистой воды. Это легко объяснить: молекулы мыла, вклиниваясь между молекулами воды, снижают их взаимное притяжение.

А как же все-таки мыльные пузыри?

Дело в том, что при растягивании мыльной пленки концентрация молекул мыла на поверхности уменьшается, увеличивая при этом поверхностное натяжение. Получается, что мыло избирательно усиливает слабые участки пузыря, не давая им растягиваться дальше. А еще мыло предохраняет воду от испарения, увеличивая время жизни пузыря. Но зато на «плавучесть» на поверхности воды оно, мыло, влияет губительно.

Вообще, это маленькое разноцветное чудо — мыльные пузыри — связано с целым букетом увлекательных загадок. О них мы и поговорим.

Мыльный пузырь — радужное чудо
Во-первых, это форма. Минимальная поверхность у равных по объему предметов — сфера. Именно ее форму и пытается принять пузырь. Правда, ему мешают потоки воздуха: сначала внутренние, при надувании, потом внешние — от ветерка. Но он упорно старается вернуться к сфере, принимая самые забавные очертания. Давление воздуха внутри пузыря компенсируется «сжимающей» силой поверхностного натяжения.
Интересно, что пузыри сначала поднимаются вверх — когда вдуваемый воздух теплее окружающего, — а потом, по мере остывания, опускаются вниз. Для любителей подумать — вот такой каверзный вопрос:

Если слиплись два пузыря равного радиуса, то их граница очевидно плоская. А если слиплись пузыри разных размеров, куда будет выпучена граница — в сторону крупного или меньшего из пузырей?
Пузыри иногда объединяются. Какой радиус будет у пузыря, получившегося при слиянии двух одинаковых пузырей радиусом 4 см?
Вопрос для читателей, знающих физику на пять: если пузырь влетит с холодной улицы в теплую комнату, его радиус увеличится или уменьшится?
И еще — притянется ли пузырь к наэлектризованной расческе?
Подтвердите свои догадки опытами.

Во-вторых, — радужные блики на пузырях, те самые, что превращают наши «мыльные» забавы в настоящий праздник. Это волны света, отражающиеся от внешней поверхности пленки, совмещаются (интерферируют) с волнами, отражающимися от внутренней поверхности. Разница фаз пропорциональна толщине пленки и дает усиление той или иной длины волны в зависимости от толщины. Можно заметить и изменение радужных цветов: желтые и красные тона постепенно переходят в сине-голубые, так как пленка становится тоньше и сдвиг по фазе соответствует цветам с меньшей длиной волны.

Еще можно заняться определением коэффициента поверхностного натяжения для разных растворов и сочетаний. Большая ошибка — думать, что в физике все давно открыто и открытия делаются в ускорителях и реакторах! Это совсем не так. Вот, например, в журнале «Наука и жизнь» № 4 за 2002 год рассказано, как ученик 8-го класса Дмитрий Завьялов сделал простейшую установку для измерения коэффициента поверхностного натяжения.
Такой простор для опытов! Можно пробовать воду и разные растворы в различных сочетаниях и в разных условиях. Наверняка есть неизвестное сочетание добавок, которое увеличит коэффициент поверхностного натяжения в десятки и даже сотни раз! Найти его — дело случая или везения, но... везет тем, кто работает и пробует! А представьте, как вы прославитесь на весь мир, когда откроете это самое сочетание!!! И, возможно, перевернете устоявшиеся физические подходы к пузырям и к воде в целом.
В Сети есть сайт, посвященный большим пузырям, он на английском языке.
(автор Евгений Скляревский)