Wie dick ist eigentlich die Wand einer Seifenblase? Ziemlich dünn, das ist klar. Doch wie dünn? Man kann sich dieser Frage mathematisch nähern, indem man zunächst abschätzt, wie groß die Menge an Seifenwasser ist, die man für eine Seifenblase in die Luft pustet.
Dann ist es nur noch eine Frage der Geometrie, wie dick die Kugelwand sein muss, um bei einer typischen Seifenblasengröße diese Portion Seifenwasser aufzunehmen. Die Rechnung ist nicht simpel, doch wer Zeit und Lust dazu hat, kann es gerne mal probieren.
Es geht aber auch deutlich einfacher, indem man die Sache physikalisch angeht. Typische Seifenblasen schillern in bunten Farben. Das sind Interferenzeffekte des Lichts, das an der inneren und äußeren Oberfläche der Blase reflektiert wird und sich dann überlagert.
Solche Interferenzen sind nur dann möglich, wenn die Dicke einer Schicht – also in diesem Fall die Wandstärke der Seifenblase – von gleicher Größenordnung ist wie die Lichtwellenlänge. Jetzt muss man nur noch wissen, welche Wellenlänge sichtbares Licht hat.
Ohne jedes Rechnen zur Lösung
Nun, blaues Licht hat ungefähr eine Wellenlänge von 0,4 Mikrometer und rotes Licht circa 0,8 Mikrometer. Dabei entspricht ein Mikrometer einem millionstel Meter beziehungsweise einem tausendstel Millimeter. Ohne jedes Rechnen ist damit also die Aufgabe gelöst: Bunt schillernde Seifenblasen haben eine Wandstärke von etwas weniger als einem Mikrometer.
Diese Wandstärke verändert sich im Laufe der Zeit, weil die Schwerkraft dafür sorgt, dass Seifenwasser vom oberen Teil der Blase in den unteren Teil fließt. Die Wandstärke wird also zunehmend inhomogen und schließlich oben so dünn, dass die Seifenblase dort platzt.
Diese Veränderungen der Wanddicke spiegeln sich dann im Farbenspiel auf der Oberfläche der Blase wider. Dort, wo die Seifenblase dünner geworden ist, als es der Wellenlänge von sichtbarem Licht entspricht, wird die Blase schlicht farblos. Denn hier kann sich Interferenz nur noch im Bereich von UV-Licht abspielen, das allerdings für unsere Augen unsichtbar ist.
Die Kugelform der Seifenblase erklärt sich aus der Oberflächenspannung. Wasser allein hat eine zu große Oberflächenspannung, als dass man reine Wasserblasen erzeugen könnte. Die wären allerdings überhaupt nicht stabil. Durch die Seife wird die Oberflächenspannung des Wassers so weit reduziert, dass ein stabiles Gebilde entstehen kann.
Die Kugelform ist die Konsequenz aus der physikalischen Forderung, eine möglichst kleine Oberfläche zu bilden. In der Blasenwand befindet sich das Wasser übrigens in der Mitte. Es wird nach außen und innen durch Schichten von Seifenmolekülen eingehüllt. Dies trägt zur Stabilisierung der Blase bei.
Doch weil Seifenblasen dennoch immer platzen, wurden sie zum Symbol für vorübergehend wunderbar glänzende, doch letztlich instabile Dinge – etwa für diverse Aktienblasen.
