第26章 从柔软坚硬的非牛顿流体说起
第26章 从柔软坚硬的非牛顿流体说起
用脚踩踏水面时,不会察觉到水突然变得类似固体,它一直保持着原有的状态,依旧是那种轻柔的水。这类遵循牛顿黏性实验定律的流体,其剪应力与剪切应变率之间存在线性关联,因此被称为牛顿流体。而那些不具备这种线性特征的流体,则被称作非牛顿流体。这类流体在外力作用下,其粘度或流动特性会发生改变。比如将水和淀粉以特定比例掺和,便会得到非牛顿流体,在搅拌状态下,它表现得如同液体开元棋官方正版下载,但一旦用手掌去拍打,它又显现出固体般的特性。
口香糖属于非牛顿流体类型。首先将口香糖塑造成尖端锥形,然后迅速且猛烈地敲击椰子,椰子便会因此破裂开来。这种现象虽然看起来很神奇,但实际上是合乎常理的。由于口香糖在遭遇突发性压力时,会瞬间表现出类似固体的坚硬特性,其锥形顶端便足以击碎椰壳。
在沼泽地带,人和动物往往会越用力摆脱,反而陷得越严重,因为沼泽属于非牛顿流体,越搅动越变得稀薄,就更加容易陷入其中。
非牛顿流体,既非完全坚硬,也非彻底松软,其物理特性随外部作用力及施加方法而变化。当受力较小或方式柔和时,它表现得相当柔韧;当承受较大压力或作用方式刚猛时kaiyun全站登录网页入口,它又显现出相当的刚性。可以说,这种流体的特性具有双重性,具体表现为柔软或坚硬,完全取决于所面临的特定情境。
我们自幼便对牛顿本人以及牛顿运动力学体系怀有崇敬之情,在探究牛顿流体与非牛顿流体的过程中,人们得到的最深刻领悟是,现实世界中诸多现象并不遵循牛顿定律的约束,即便我们自小学至中学阶段学习了大量牛顿理论,形成了相应的经典思维模式,实际上对世界的认知依然非常有限kaiyun.ccm,甚至可能仍然处于懵懂状态,未来还将不断遭遇各种意想不到的困惑和难以理解的人与事。明白这些情况之后,内心有了相应的预备,面对量子论的产生,便不会感到格外地意外和惊讶。
踢足球时,根据牛顿定律,可以推算出球的运动轨迹和最终位置。但若抛出量子,情形则截然不同,会出现无数条显示粒子路径的线,以及无数个落点的概率分布。量子力学往往违背常理,符合常理的很可能就与量子力学无关!早在量子刚被发现时,许多人就认为“它对自然界的解释非常离奇”,难以置信。最让人费解的是,测量前这个量子粒子的运动速率,接近或等于光速,极快,跟它所在的纳米级微小空间比起来,快得几乎无处不在,它的具体位置难以确定;量子粒子的运动模式,仿佛同时出现在多个地方;一旦进行测量,它就依照概率出现在某个特定点。量子粒子极其微细,因此能够挡住极少数量子物质,同时又具备波动特征,所以能够穿透非常难通过的障碍物,实现“量子隧穿”,如同波浪般散开。
量子物理非常独特,不容易理解,但它很有用,是人们认识真实世界的基础,也是当今很多技术的基础。