美妙如斯：
你不知道的物理学
中科院物理所
2015-11-20 09:19:24
2015-11-11
1.二元水滴
图片来源： Xiaodong Chen and Vigor Yang (School of Aerospace Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA)
只比人类毛发粗一倍的两颗水滴迎头相撞的结果就是这片饼状扁平液面。模拟这种碰撞可以让研究者理解液体是如何扩张和缩小的，同时了解水滴是如何分裂的。
2. 纤毛流
图片来源： Stocker Group, Civil and Environmental Engineering, MIT
珊瑚虫在水中有节奏地挥动着的发状物叫做纤毛。研究者用荧光珠标注珊瑚虫周遭的水流，发现水流与水面呈90度角流动。水的这种流动或可强化光合作用，保护珊瑚不受微生物侵害。
3.湿手击掌
图片来源：B. Chang, B. Slama and S. Jung at Virginia Tech
受儿童用湿手击掌的启发，研究者研究了水被两块金属板拍击中的动力学。他们发现向外流动的水流边缘轮廓会变厚，如图所示。在另外一个例子中，水的轮廓会分解成快速运动的水滴。
4. 漩涡互动
图片来源t: D.J. Asselin & C.H.K. Williamson (Cornell University , Ithaca, NY)
液体漩涡（红）与坚固墙壁相互作用，创造出第二个漩涡（绿）。这项由美国海军研究署资助的研究被应用在水空交通工具的设计上。
5. 涡流
图片来源: C. Morton and S. Yarusevych (University of Waterloo, Canada)
这道涡流是由水围绕圆柱体流动形成的。
6. 美丽的气泡
图片来源: T.T. Lim & C.T. Toh (National University of Singapore); M. Cheng & J. Lou (Institute of High Performance Computing, Singapore)
一股空气在水中形成了一个气泡，在向水面上升的过程中经由多重曝光技术被拍摄下来。气泡顶部和底部的压差将气泡变成了甜甜圈的形状。
7. 水之星
图片来源: Jean Rajchenbach, Alphonse Leroux, and Didier Clamond (CNRS and Université de Nice, France)
海星状的波纹源于容器中液体在垂直方向上的震动。波纹图形在介于星星和五边形之间变换。
8. 卷绕的蜂蜜
图片来源: AAPT High School Physics Photo Contest, Kyle James Lueptow, 'Coiling Instability in Honey Poured into Water
在水晶玻璃杯中，一道蜂蜜呈直线流下，在接触到杯中液面的瞬间卷曲缠绕起来。这种现象叫做“流质绳索卷绕”。
9. 花园装饰
图片来源: J. Sweet, A. Avila, and S. Shakerin (University of the Pacific, Stockton, CA)
特制的出水口与输入管营造出了这个特殊的“水碟”。研究者声称其可为花园喷泉锦上添花。
10. 洗涤液
图片来源: Travis Walker, Theresa Hsu, Gerald Fuller, Department of Chemical Engineering, Stanford University
水与有延展性的聚丙烯酰胺溶液（隐形眼镜制造原料）混合成了一朵美丽的蓝白色花朵。当液体从原本快速的平流变为缓慢的湍流时便会产生如图所示的“水跃”现象。
11. 磁流体
图片来源: Aleksandra A. Bozhko, Aleksander S. Sidorov, Gennady F. Putin (Perm State National Research University, Perm, Russia) and Sergey A. Suslov (Swinburne University of Technology, Hawthorn, Victoria, Australia)
磁液即铁磁流体。图中，磁场和温度共同促成了对铁磁流体的干扰，形成了线性图案。