你一定想不到：氣泡搖擺竟隱藏物理界世紀(jì)之謎，實(shí)驗(yàn)結(jié)果太驚人

“咕嘟咕嘟”，可樂杯里升起一串串氣泡。你可能以為這只是簡單的上升，其實(shí)它們正悄悄上演一場微型風(fēng)暴。最近，一群科學(xué)家盯著這些氣泡看了個(gè)夠，結(jié)果把1941年一位蘇聯(lián)數(shù)學(xué)家寫下的公式給“驗(yàn)真”了。

氣泡風(fēng)暴，肉眼看不見

在11.5厘米寬的水柱里，研究團(tuán)隊(duì)放出一群直徑3到5毫米的氣泡。四臺(tái)高速相機(jī)每秒拍2500張照片，連水分子的小尾巴都逮得住。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氣泡不大不小、數(shù)量不多不少時(shí)，周圍的水會(huì)突然變得“規(guī)矩”——亂流的小漩渦尺寸、速度，竟和安德烈?柯爾莫哥洛夫當(dāng)年算的一模一樣。

能量接力賽

柯爾莫哥洛夫說，大漩渦把能量掰成小漩渦，小漩渦再掰成更小的，直到被水的黏性吃掉。這套“能量接力賽”原本是為純液體寫的，沒人敢保證氣泡攪局后還能成立。結(jié)果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一擺，公式對(duì)上了，誤差小到可以忽略。團(tuán)隊(duì)順手寫了條新公式，只用“氣泡多大”和“氣泡多擠”兩個(gè)數(shù)，就能算出能量損耗率，簡單得像算電費(fèi)。

完美也有天花板

故事還沒完。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，想讓柯爾莫哥洛夫的規(guī)律更完美，氣泡得再大一些。可現(xiàn)實(shí)里，更大的氣泡自己就會(huì)碎成渣。換句話說，大自然給這場“數(shù)學(xué)表演”設(shè)了門票上限——你可以靠近完美，但別想真正抵達(dá)。

從可樂到化工廠

別小看這點(diǎn)發(fā)現(xiàn)。啤酒廠想減少泡沫浪費(fèi)、污水廠想提高曝氣效率、氣候模型想算清海洋氣泡帶走的碳，都得先搞懂氣泡怎么攪水。現(xiàn)在他們有了經(jīng)過驗(yàn)證的尺子，設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)不用再瞎猜。

下一步，更亂的氣泡

接下來，科學(xué)家打算玩點(diǎn)更花的：扁的、橢的、混合大小的氣泡，甚至把實(shí)驗(yàn)搬到太空微重力里。用馬博士的話說，“80年前的老公式還能帶路，本身就夠驚喜。”

下次你舉杯，記得往杯底瞄一眼——那些看似隨意的小氣泡，其實(shí)正用數(shù)學(xué)語言寫著宇宙通用的悄悄話。

你覺得氣泡還能在哪些日常場景里搞事情？評(píng)論區(qū)等你腦洞。