作者: 诺诺子_ | 来源:发表于2019-02-07 20:33 被阅读5次

      猫,这种神奇生物, 天真可爱又行踪诡秘,静如处子也动若脱兔。它们宛如矛盾的对立面,磁铁的正反极......那些自相排斥的要素,完美融合在一座小小的躯壳里。你很难用常识去理解它们,甚至常质疑它们的存在违背了基本法。但或许物理学,可以为我们提供一些解题思路。

      猫,是一种可以容于万物的物质。养猫的朋友都深有体会,找猫的瞬间就是怀疑人生片刻。你翻遍了大小衣柜,拖出了桌椅板凳,趴在地上跟犬一样展开地毯式搜索,最后仍一无所获。你只能就地躺下,抱头沉思,自己是否出现了精神分裂,或者臆想症——或许我根本就没有养猫?最后,你饿了决定先去做饭,打开电饭煲的瞬间,猫出现了。下一次,电饭煲可以替换成快递箱、垃圾桶、雪地靴、洗手池,或者任何一个狭窄的空间。你本以为猫作为一种有形固体,不应该出现在那些匪夷所思的地方,并四处流淌,宛如一滩烂泥。但猫用实际行动告诉你,我可以。

    法国里昂大学的科学家马克-安托万·方(Marc-Antoine Fardin)提出并解决了这个问题,他的论文课题是:以流体动力学论猫咪到底属于固态还是液态。要知道猫是不是液体,首先要回到液体的定义。液体定义的核心在于: 物质必须能改变形状,适应容器 。这种改变需要的时间,流变学称为松弛时间(relaxation time),松弛时间与观测时间的比值称为狄波拉系数(De),当De<<1时,材料表现出似流体的力学响应(可以理解为是液体);当De>>1,材料表现出似固体的力学响应(可以理解为是固体)。方丹对猫的流体力学参数进行了复杂精密的计算,最终发现,猫的De系数非常接近于1,但并不是1。具体说来,在较短的时间范围内,猫的De系数大于1,是固体;但只要猫在一个容器里睡着,观测时间拉长,猫就化为液体。

      简言之,猫既是固体又是液体,其流动性受运动状态、年龄和接触表面的影响,而且状态十分不稳定。

      根据论文中的上图所示,(a)图:一只站立、跳跃的猫,可以被认为是一只固态猫,而(b)(c)(d):当一只猫占据了一个酒杯、玻璃器皿时,就可以看做是液态猫。如果你实在无法分辨一只猫的形态,只需要抱起来,如果被挠了,那就是固体无疑。

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