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物理学已知难题 珠链喷泉解密(图)

 2014-03-19 20:29 桌面版 正體 打赏 0

物理学研究通常从一个已知的难题开始。过程中会出现一些令人惊讶之处,最近的神秘chain fountain珠链喷泉就是个例子。

事情起于史蒂夫•摩德,他是英国一个电视科学节目的主持人。他是牛津物理学硕士,看来是珠链喷泉的发现者,他将过程上传网络。

在他上传的视频里,他拉一条以金属珠子连接而成的链子的一端。链子很长,他一拉其头,链子就自己从玻璃容器流泄而出,就像水或汽油从水槽或油槽里虹吸而出。

这现象本身就够有趣,但真正令人讶异的是,链子不只是从容器边缘流出来,还上弯成为一个曲线,一如喷泉下降时的模样。

摩德说,“我偶然发现这件事。我在找聚合物(polymer)的物理模型”,亦即一个很长的分子。他想,一条珠链大概可当模型。结果,他吃惊发现,金属珠链像蛇闻笛般升起。这个视频于一年前上传网络,剑桥物理学家毕京斯看见了,他和同事知道里面涉及牛顿物理学,但他们搞不懂个中玄机。

珠链流泄的速度超过地心引力所能解释,而且一定有个力量把珠链往上推。

毕京斯说,关键在从数学角度思考,将一条链子想成一连串相接的棍子。

拾起一根棍子的一端,会发生两件事。一端上,另一端下。但是,如果往下的力被底下的链堆阻挡,就产生反弹,棍子或链子,就被往上推。链子上升,道理在此。

毕京斯说,网络充斥八卦视频,在网络发现新的物理学难题,有如意外之财。

他和同事将论文发表于英国皇家学会专门处理学和数学问题的期刊Royal Society。珠链喷泉如今已写入英国中学物理课本。

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