物理學已知難題 珠鏈噴泉解密(圖)

物理學研究通常從一個已知的難題開始。過程中會出現一些令人驚訝之處，最近的神秘chain fountain珠鏈噴泉就是個例子。

事情起於史蒂夫•摩德，他是英國一個電視科學節目的主持人。他是牛津物理學碩士，看來是珠鏈噴泉的發現者，他將過程上傳網路。

在他上傳的視頻裡，他拉一條以金屬珠子連接而成的鏈子的一端。鏈子很長，他一拉其頭，鏈子就自己從玻璃容器流泄而出，就像水或汽油從水槽或油槽裡虹吸而出。

這現象本身就夠有趣，但真正令人訝異的是，鏈子不只是從容器邊緣流出來，還上彎成為一個曲線，一如噴泉下降時的模樣。

摩德說，「我偶然發現這件事。我在找聚合物（polymer）的物理模型」，亦即一個很長的分子。他想，一條珠鏈大概可當模型。結果，他吃驚發現，金屬珠鏈像蛇聞笛般升起。這個視頻於一年前上傳網路，劍橋物理學家畢京斯看見了，他和同事知道裡面涉及牛頓物理學，但他們搞不懂個中玄機。

珠鏈流泄的速度超過地心引力所能解釋，而且一定有個力量把珠鏈往上推。

畢京斯說，關鍵在從數學角度思考，將一條鏈子想成一連串相接的棍子。

拾起一根棍子的一端，會發生兩件事。一端上，另一端下。但是，如果往下的力被底下的鏈堆阻擋，就產生反彈，棍子或鏈子，就被往上推。鏈子上升，道理在此。

畢京斯說，網路充斥八卦視頻，在網路發現新的物理學難題，有如意外之財。

他和同事將論文發表於英國皇家學會專門處理學和數學問題的期刊Royal Society。珠鏈噴泉如今已寫入英國中學物理課本。