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没错,猫咪就是液态的,已经被科学家证明了!

原标题:没错,猫咪就是液态的,已经被科学家证明了!

如今,“吸猫”变成了很多人喜闻乐见的一项活动——在办公室你会看到一群围绕在鼓励师周围的摸鱼两脚兽;在路上你会看到几个追着小野猫揉的怪叔叔或怪阿姨;在家里你就是那个天天铲屎还被猫嫌弃的铲屎官。

无论是二次元的猫还是三次元的猫,无论是凝固的固态猫还是流淌的液态猫,你都会被它们迷得神魂颠倒。

等等……猫怎么会是液体?

没错,2017年搞笑诺贝尔奖的物理学奖,就颁发给了来自法国里昂大学的研究者Marc-Antoine Fardin,他的通过流变学中的“底波拉数”来证明了“猫既可以是固体,又可以是液体”的理论,这可真的是科学吸猫了!

研究者Marc-Antoine Fardin获得搞笑诺贝尔物理学奖。图片来源:搞笑诺贝尔奖直播截图

要想知道为什么猫“既可以是固体,又可以是液体”,我们需要先了解一些基本概念:

固体,是物质维持形状和体积的一种状态;

液体,是物质保持体积但是适应环境形状的一种状态;

气体,是物质扩张并占据所有可用体积的一种状态;

底波拉数(De),流变学中的一个无量纲量,用来描述材料在特定条件下的流动性,定义为弛豫时间及观测时间尺度的比值。当De1时,材料表现出似流体的力学响应;当De1,材料表现出似固体的力学响应。

搞不懂?下面来举几个栗子:

如何得到一只固态的猫?在短时间尺度上,一只站立、跳跃的猫,会被认为是一只固态猫。

因为猫的弛豫时间(区间在1秒-1分钟)和短暂的观测时间内(1秒)相比远大于1。也就是说,这一秒你看猫还在活蹦乱跳,下一秒它可能就变成一“滩”了。

图片来源:wikipedia

那么如何得到一只可爱的液态猫呢?

对于长时间尺度,当你发现一只猫占据了一个酒杯、玻璃器皿时,就可以认为这只猫是流体了。

图片来源:giphy

图片来源:boredpanda

图片来源:boredpanda

不过,从猫的年龄来说,年龄小的猫和年龄大一些的猫的流动性也有所不同。相比于小猫来讲,年长猫的弛豫时间更长,可以达到数小时。而仅从液态和气态两个方面来讲,年长猫更趋向于气态。

图片来源:boredpanda

图片来源:boredpanda

当然,除了猫的运动状态、年龄以外,猫的流动还与它们所接触的表面有一定关系。比如产生荷叶效应、皮毛的粗糙程度、与光滑表面的低亲和程度、在垂直表面上展现出的粘滞性……

图片来源:Marc-Antoine Fardin的论文《On the rheology of cats》

而且,由于猫自身存在运动,不会像其他流体(例如:水)一样表现出被动性,所以猫的流变性体现出了一种不稳定性,可能它在你怀里的时候是液态的,而嫌弃的从你怀里走开的时候又立即变成了固态。

图片来源:giphy

总而言之,猫被证明是线性和非线性制度中流变学研究的丰富模型系统。正如赫拉克利特的观点“万物皆流,无物常住”被视为流变学的座右铭一样,“万猫皆流,无猫常住”也是猫的座右铭。

参考文献:

http://www.rheology.org/sor/publications/rheology_b/RB2014Jul.pdf

排版:晓岚

题图来源:boredpanda

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