Почему пузырь округляется
Мыльная плёнка ведёт себя так, словно старается стянуться. Молекулы воды на её поверхности притягиваются друг к другу, а мыло помогает плёнке не распадаться и делает её поверхность более подвижной. Из-за этого плёнка стремится уменьшить площадь — примерно так натянутая резинка сокращается, когда её отпускают.
Воздух внутри пузыря при этом создаёт давление наружу. Плёнка стягивается, а воздух сопротивляется сжатию; в равновесии возникает замкнутая форма. Для заданного объёма шара нужна меньшая площадь поверхности, чем любой другой форме. Поэтому пузырь становится почти сферическим: это не заранее заданная геометрия, а результат баланса сил.
Что меняется, если пузырей несколько
Один пузырь может свободно принять округлую форму. Но когда он соприкасается с другими пузырями или поверхностью, плёнка уже ограничена соседями. Она всё равно стремится сократить площадь, однако теперь должна учитывать эти границы. Поэтому в пене встречаются плоские участки и общие стенки между пузырьками: они позволяют разделить пространство, не тратя плёнку на отдельные полные оболочки.
Та же причина объясняет, почему пузырь не может бесконечно оставаться тонким и неподвижным. Вода постепенно стекает вниз под действием тяжести, а плёнка истончается; в какой-то момент её целостности уже недостаточно, и оболочка лопается. Пока же она держится, её округлость — наглядный след стремления поверхности сократиться.
