喵的神奇力学,喵星人固液态自如转换是咋回事?

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[奇妙趣闻]喵的神奇力学,喵星人固液态自如转换是咋回事?

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ko110

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其实每个人都很坏脾气,只是我们总习惯把最坏的样子留给最好的人,所以最亲的人才总往最痛处戳.

举报 只看楼主 使用道具 楼主   发表于: 2017-12-09 0
我们应该还记得薛丁格有关猫的生死的讨论,现在呢“流体猫”又成了物理学上的一大难题。今年的搞笑诺贝尔物理学奖就颁发给了研究这一课题的科学家们。
因为按理来说,正常的哺乳动物(非软骨)怎么可能做出猫那种丧心病狂的动作呢?
每天喵星人除了给人们增添铲屎的烦恼,在科学上的贡献也可以说是很多呢~!(关注公众号:大美科学 回复:喵星人 更多喵星人的神奇等你来看哦)
一直以来,正常人分辨气体,液体和固体的方式很简单:只要他有固定的体积和形状,它就是固体;如果他有固定的体积但形状会随容器改变,它就是液体;如果它只要可以,就会变形和改变体积,它就是气体。
这种原理用在喵星人的身上就感觉没有那么的准确了。
但是根据这个科学上承认的根本原则,一个论坛(boredpanda)中的网友整理出了一系列猫“维持体积,但随着容器改变形状”的图片,欲证明猫其实是液体。这篇论文的作者Marc-Antoine Fardin在看过这些图片之后,决定用更科学的方式,来探讨喵星人是否真的符合流体(液体)的条件。
当然文中所说的都是利用物理学的方法证明。至于喵星人是不是练过“缩骨神功”就要去问生物学家了!
判断的依据 - 底波拉数
底波拉数是什么呢?底波拉数:De,是假设在时间足够的条件下,即使是最坚硬的物体(例如石头,铁块,钢块)也会流动,因此流动特性不是一个材料本身的绝对属性,而是一种相对属性,底波拉数中整合了材料的弹性及粘滞度。若底波拉数越小,材料特性越接近流体,底波拉数非常高时,则越接近固体。
说简单点,就是只要达到一定的条件,任何东西都能流动,其实这并不罕见。比如炼钢时候的铁水,塑料燃烧后变成液态,岩浆等等。
铁水
底波拉数我们可以用De = t / T,来表示,其中t为驰豫时间,而T为观测时间和尺度的比值。驰豫时间表示一材料反应施力或形变时所需要的时间,热力学上就是达成热平衡的时间;而观测时间尺度是指探索材料反应的实验(或电脑模拟)的时间尺度,后者是接下来判断的重要依据,因为如果喵星人在达成平衡状态,反应施力的时间都差不多的话,与底波拉数最有关系的就是观测到这个行为的时间究竟是长是短。
简单的说~我们只需要看到猫的行为表现(影响T),就可以用底波拉数来定义“猫是否为液体”。(关注公众号:大美科学 回复:喵星人 更多喵星人的神奇等你来看哦)
所以这位研究者做的事情很简单,他从网友们提出的图片中挑了几个具有代表性的,并从这些图片检测猫猫的流体性质,如以下:
样本(a):这只跳起来在空中旋转的猫符合底波拉数上「固体」的定义。因为它在极短的观测时间中发生了旋转,弹跳,型变,(t数值基本与喵星人平时正常活动无疑,t属于正常值)但是整个过程发生的时间极短(T值极小),所以经过简单计算既可得到De>1。 这种情况下,这只喵星人是“固体”无疑。
样本(b):当猫在慢慢地发生形变,把杯子填满的的时候,我们就需要把观测时间拉长一点(T值较大),因此De<1,这个数值就较符合液体的定义。但和(a)中综合下来,尽管是不同一只猫,我们还是可以先把驰豫时间吨定为1秒~1分钟之间(因为综合考虑,成年的猫与猫之间的生物特性相差不多,而且也给出了一个区间)。
样本(c)和(d):如果是老一点的猫,可能会有更长的延展时间(T值极大)来发生同样程度的型变,反应,热平衡,所以会更接近液体,甚至趋近于气体,理论上打破我们“猫是不可能压缩的”的解设。而年轻的猫更好动,不只可以用更少的延展时间T来达到平衡,整个驰豫时间t持续的时间可能会更长(因为停不下来),所以更接近固体。
但是仅仅通过这种数据较少的物理学计算,我们不能直接确定喵星人就是可以变为“液态”。要试证明它们是液体,就需要看到一些液体(或是类液体)才会有的特性:
下面这组样本就很好的展现了喵星人的“液体”特性
样本(a):当猫咪对物体的附着力大于内聚力的时候,也能进行液体独有的毛细现象(毛细现象:日常生活中常见的毛细现象,如水因能润湿玻璃而会在细玻璃管中升高;反之,水银却因不能润湿玻璃而在其中下降。究其原因,全在于液体表面张力和曲面内外压强差的作用。说白了,就是液体具备的张力,喵星人也能搞出来.....)。猫体沿着身体轴心型变的时候,它们比较习惯呈现松弛的状态,所以比起侧向他们更容易前后延展,同时大部分的时候猫都是呈现表面流(有任何一面是接触空气,而非如下水道般的管流),所以比起猫本身的物理特性,它与接触面的物理性质之间的关系更加重要,才会产生这个现象。
样本(b):猫体与某些物体接触,会呈现一个极大接触角,产生杯子表面的水会因为表面张力形成弧形的现象一样,展现出猫也能承受剪力。简单来说,就是被子里面水满了,放平,感觉会溢出来,但是没溢出来。感觉溢出来的部分就是表面张力形成的弧形。
就是这种感觉
样本(c):死拍也拍不出来的番茄酱就是个很好的例子,喵星人有时就像瓶子中的番茄酱一样,如果猫体的状态低于自己的屈服应力,就不会流动,看起来像固定在罐子底部一样。
这就是个很好的例子....
我们再来看一组样本:
样本(d):当猫体散布在不平整结构上的时候,就会发生这样的情况,看似黏滞性极大的液体。口水啊,鼻涕啊都有这种特性
样本(e):有时候猫体又据有疏水性。 疏水性指的是一个分子(疏水物)与水互相排斥的物理性质,比如油就会在水面上漂着形成小液滴,却不会融进水,但是油却是100%的液态物。
样本(f): 光滑地板上猫体会产生的反应,它们和硬质木板间的相对速度及剪应力,黏滞性表现,很像把水倒在地板上的行为。其实这一点也是挺服气的,有时候我都不知道喵星人是怎么把自己平滑的甩出去的.....
飞出去的喵星人,泼出去的水啊
样本(g)猫体在垂直墙壁上也会因为重力产生黏稠度。
看看啥叫“固液转化”
以上就是小编费了九牛二虎之力!给大家从外网找到的和咨讯相关专家得到的目前最齐全的喵星人“液体化”证明大全了!
因为说句实在的,地球上科学家们研究不透的很多,但是“喵星人”却是离大家最近的,天天撸猫的你,请问它变过液体吗?!
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DB+15 2017-12-10

❀清梦包包❀  。°我爱我宠欢迎你° 。。◕‿◕。

清空梦

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举报 只看该作者 沙发   发表于: 2017-12-10 0
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