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在糖漿裏麵撲騰。?

(2006-12-04 19:35:06) 下一個

在糖漿裏麵撲騰。?
2004.10.15

葉綠素

不久前偶對一張“倆棒槌仨小球”的圖[1],又是胳膊又是腿,又是布朗運動又是非倒易運動
地那麽描述了一番。個中原理,偶幾乎是一竅不通的,隻是覺得有趣。不知道有著一顆菩薩
心腸的你,是不是還有印象,“蜂蜜中掙紮的小螞蟻”是否還栩栩如生著。

這世上的事也神了,這麽個調侃鬧著玩兒的事,還真有人上心。話說這迷你蘇打州大學,有
這麽個化學工程和材料科學係,有這麽一位教授,卡斯樂,他,令人刮目相看(別以為外國人
就看不懂中文,別以為外國人就不上中文論壇,NATURE的編輯說不定還看虹橋哪[2])

他們在一個小型室內遊泳池(25米)倒滿了糖漿,外加冰激淩,洗頭香波什麽的,總之很messy。
隨後派遣他的學生,一位美國遊泳健將,在糖漿裏麵來回撲騰,真刀真槍研究起來:到底是
快了還是慢了?據說這位健將還因此耽誤了奧運會選拔賽,讓費力普那小子占了個大便宜。
這是題外話。

回顧曆史,300多年前(大金入關也就幾十年的光景),易薩克·牛頓爵士曾高瞻遠矚地說過:
一個物體在流體裏穿行的速度跟流體的粘度有關係。可是學霸科裏斯提安·惠更斯不同意,
無賴,小牛隻好折衷,把倆人的看法都寫進書裏。(最近,扭腰城圖書館不是設立了牛頓爵士
文物展覽麽,有心人可以去看看那有沒有那Principia Mathematica的手稿,去核對哈。)

爭嘛兒爭,科學可以實證的,讓迷你蘇打的卡斯樂的學生表演給你看。撲騰撲騰,來來往往。
秒表一掐,OOOOOOOOOPs,水裏9秒8,漿裏還是9秒8,惠更斯是對的。關鍵時刻,學霸的決定
性作用還是突現了出來嘛,要不然,科學上出這麽個大汙點,那多丟人。

卡斯樂,樂了。他說:這個很好理解,在糖漿裏遊泳,阻力倒是大了,可是每劃一次漿,得
到的往前的反作用力也大了麽,兩相抵消。那結果不就是:

遊泳,shape matters. (not viscosity. well, not size here, either.)

而最理想的遊泳選手需要象蛇一般的身軀(蛇姐沒事別偷著樂),象大猩猩一般的胳膊。

卡斯樂為此寫了篇文章,發表在美國化學工程師雜誌上[3]。雖然雜誌的IF不雜地,他還是
很認真地給自個兒名字上打了個星號,乖乖地擺在後麵,而那位健將,則是堂堂正正的第一
作者。看到照片了嗎?確實,不來恩 has a good shape.

http://www1.cems.umn.edu/research/cussler/images/gettelfinger.jpg
http://www1.cems.umn.edu/research/cussler/images/gettelfinger.jpg">

參考文獻:
[1]葉綠素,2004,有胳膊沒腿,虹橋科教論壇。
[2]Michael Hopkin, news: Swimming in syrup is as easy as water, Published online: 20 September 2004.
http://www.nature.com/news/2004/040920/full/040920-2.html
[3]Brian Gettelfinger, E. L. Cussler,Will humans swim faster or slower in syrup? AIChE Journal, 50(11) 2646-7(2004)
http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/109667863/HTMLSTART

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