第六百五十七章 液體上流現象（流體力學）(第1/2頁)

俗話說，水往低處流。可是12年前，有人發現了水可以逆流而上。

這個現象是在2008年金融危機爆發那年被一個叫做S. bianchini的物理系少年發現的，距今已有12年。

當時，來自阿根廷的bianchini正在泡阿根廷的傳統馬黛茶，馬黛茶是用巴拉圭冬青葉子製作的，茶葉是粉末狀的。當他倒水的時候，猛地發現茶葉竟然倒行逆施，自動飄到了茶壺裡。

倒水時，如果壺嘴和下方液麵距離很近，茶葉就會逆流而上，來到水壺裡。

bianchini的導師也沒見過這種操作，於是後來bianchini同學用這個做了畢業論文，然後順利畢業了。

在論文中，他用馬黛茶葉還有粉筆末在實驗條件下重複了上述現象。bianchini認為，這個現象並不是咱們在生活中常見的毛細現象導致的，而是由於馬拉高尼效應。

馬拉高尼效應指的是表面張力不同的液體之間形成水流。咱們平時看到的酒杯掛壁，還有風油精小船都是馬拉高尼效應導致的。

馬拉高尼效應還可以用來讓液滴自動解迷宮。

bianchini透過實驗發現，馬黛茶還有粉筆末可以減少下方液體的表面張力，因此上游的水錶面張力大，下游的水錶面張力小。而表面張力大的地方可以把表面張力小的地方的液體吸過去，形成馬拉高尼流，所以水才可以倒流。

這個反直覺的物理現象說明，上游的水不一定比下游的乾淨，因為下游可以反過來汙染上游。因此後來這個現象就被取名為逆流汙染（upstream contamination）。

過了幾年，羅格斯大學的工程學教授 troy Shinbrot對這個現象產生了興趣，於是找了個學生和 bianchini用更復雜的實驗再次驗證了一番，並把結果發表在了2013年的proceedings of the Royal Society A上。

Shinbrot他們用馬黛茶葉還有粉筆末發現，逆流汙染現象確實存在，液體可以向上攀升1厘米的高度。哪怕上方滴水處寬度達到幾米，這個現象依舊存在，冷水和滾水同樣會出現逆流汙染。

Shinbrot他們也再次驗證了表面張力在逆流汙染中的作用。經過測量，他們發現加了粉筆末以後，水的表面張力減小至原來的一半，加了茶葉以後減小至原來的1\/3。

經過計算，加入粉筆末後，減少的表面張力可以給漂浮在水上的粉末提供20倍的重力加速度，推動它逆流而上。

那麼問題來了，如果這個現象真的是表面張力差導致的，那麼消除上游和下游的表面張力差，水是不是就無法倒流了呢？

他們也測試了一下。他們在上游的水中加入了表面活性劑苯扎氯銨，減少上游的表面張力。果然，這麼幹了之後水就不會倒流了。

實際上，2002年麻省理工學院（mIt）的應用數學教授 John w m bush和同事也發現，如果在下方水池裡加入表面活性劑，那麼下方的水能夠沿著瀑布倒流，逆行的高度最高可達到2厘米。

瞭解了這個現象後，相信各位弟弟都不敢在小便池裡近距離滋尿了。

當然對於要做實驗的研究者還有製藥企業來說，這個現象還是很煩人的，這意味著用滴管的時候，下面的物質可能反過來汙染滴管裡的液體。

你以為馬拉高尼效應可以讓水流逆行已經很秀了麼？在1992年，科學家們還注意到馬拉高尼效應的另一個反常識的神奇技能。

咱們知道，水滴落到杯子裡，會和杯子裡的水融合在一起，這在物理學上叫做合併（coalesce）。