Eine scheinbar einfache Frage zu einem Rasensprenger, die der österreichische Physiker Ernst Mach in den 1880er-Jahren formuliert hat, konnten Physiker bis in die Gegenwart nicht beantworten. Mach hatte angenommen, ein rotierender Sprinkler müsse sich genau umgekehrt bewegen, wenn man ihn das Fluid einsaugen statt ausstoßen lässt. Doch stattdessen stellte er fest: Es passiert – gar nichts. Der Sprinkler bewegt sich nicht.

Woran genau das liegt, blieb rätselhaft. Der Nobelpreisträger Richard Feynman schilderte das Problem ein Jahrhundert später in seinen Memoiren, konnte es selbst aber ebenso wenig lösen.

Im Jahr 2024 hat schließlich ein Forschungsteam der New York University mit Präzisionsexperimenten die Zusammenhänge aufgeklärt. Mit leuchtenden Partikeln vollzogen sie die Strömungen nach. Sie stellten fest, dass sich der umgekehrte Sprinkler in einem extrem reibungsarmen Aufbau tatsächlich bewegt, wenn auch viel langsamer. Entscheidend für die Rotation waren – anders, als man zunächst vermuten könnte – nicht die äußeren Enden der Arme, aus denen das Wasser normalerweise herausspritzt. Stattdessen kam es auf die Ansätze der Düsen am Sprinklerkopf an. Hier schießen beim Einsaugen zwei Wasserstrahlen ins Innere des Geräts. Die Bewegung des Sprinklers hängt davon ab, wie genau die Strahlen dort aufeinandertreffen.

An der Außen- und Innenseite der gebogenen Arme strömt das Wasser unterschiedlich schnell. Deswegen treffen die eingesaugten Wasserstrahlen in der Mitte nicht mehr symmetrisch zusammen, und netto bleiben Kräfte übrig, die den Sprinkler drehen. Und zwar immer genau entgegengesetzt zu der Richtung, in die der Sprinkler im Normalbetrieb kreisen würde.

Allerdings testeten die Fachleute das nur mit den üblichen S-förmigen Düsen. Es könnte sein, dass das komplexe Phänomen je nach Geometrie der Arme anders aussehen würde. Vielleicht hätte bei manchen Geometrien der umgekehrte Sprinkler denselben Drehsinn wie beim Ausstoßen, möglicherweise stünde er bei einigen ganz still.

Diese experimentelle Lücke hat dasselbe Team um den Physiker und Mathematiker Leif Ristroph mit einer im Juli 2026 veröffentlichten Arbeit geschlossen. Die Fachleute testeten sehr verschiedene Arten von Armen, die sie an ihre Apparatur anbrachten, etwa mehrfach gewundene, ausladend spiralförmige oder loopingartige Düsen. In jedem Fall rotierte der Sprinkler im umgekehrten Betrieb genau entgegen der normalen Drehrichtung.

Damit untermauerte die Forschungsgruppe ihre Theorie, nach der allein die im Sprinkler aufeinandertreffenden Wasserstrahlen über die Bewegung entscheiden. Feynman hingegen hatte sich in seiner Vermutung darauf konzentriert, wie der äußere Auslass der Düsen geformt ist. Das spielt aber den neuen Untersuchungen zufolge keine Rolle.