Проблема обратного спринклера связана с именем Фейнмана, поскольку он популяризировал ее, но восходит она еще к главе из сочинения Эрнста Маха о механике, изданном в конце XIX века. С 1940-х эту задачу стали активно обсуждать физики из Принстона, пишет Ars Technica. Фейнман даже провел эксперимент в циклотронной лаборатории, который закончился взрывом.

Казалось бы, обратный спринклер должен работать так же, как обычный, только в другую сторону. Но на самом деле, все несколько сложнее, и ученые не могли сойтись во мнении, какой ответ правильный. Мах считал, что никакого движения не должно быть: реактивная сила, действующая на сопло, всасывающее воду, будет нейтрализована течением воды внутри розетки. Опыт Фейнмана показал наличие вибрации в начальной фазе, а затем розетка замерла. Другие утверждали, что если бы трение было достаточно низким, а приток воды — достаточно высоким, спринклер начал бы вращаться в обратном направлении из-за возникновения внутри водоворота.

Лейф Ристроф и его коллеги из Университета Нью-Йорка разработали спринклер новой конструкции, который вращается с минимальным трением. Они погрузили его в воду и использовали специальный механизм, который попеременно то закачивал воду, то выталкивал ее с определенной скоростью. В воду ученые добавили пигменты и микрочастицы, чтобы под лазерным лучом наблюдать направление течения воды. Эксперимент продолжался несколько часов.

«Наше исследование решает проблему, сочетая точность лабораторных экспериментов с математическим моделированием, которое объясняет, как работает обратный спринклер, — сказал Ристроф. — Мы обнаружили, что обратный спринклер вращается в обратном или противоположном направлении, когда вбирает в себя воду, и причина этому едва уловимая и неожиданная».

Результаты показали, что обратный спринклер вращается в 50 раз медленнее, чем обычный, но принцип его действия тот же, что и у обычного. «Обычный, или „прямой“ спринклер похож на ракету, так как приходит в движение, выбрасывая сильные струи, — сказал Ристроф. — Но обратный спринклер загадочен, так как закачка воды совсем не похожа на сильную струю. Мы открыли, что секрет скрывается внутри спринклера, где и вправду имеются струи, объясняющие наблюдаемые движения».

Обратный спринклер напоминает, по его словам, вывернутую ракету. Попав внутрь, потоки воды направляются не строго к центру, а проходят по дуге. На эти струи действует центробежная сила, благодаря которой возникает асимметрия потоков. Эти воздействия едва заметны, но закономерности, которые физики наблюдали в этом эксперименте, идеальным образом совпадают с созданными ими математическими моделями.

В 2018 году группа математиков из MIT нашла ответ на вопрос, который в свое время поставил в тупик нобелевского лауреата по физике, одного из создателей американской атомной бомбы Ричарда Фейнмана: можно ли сломать сухую макаронину на две части?