有一天，我在网上闲逛时，发现了一段视频，视频中游泳池底部有两个圆形的阴影——水面上没有任何东西可能投射出它们。更奇怪的是，它们在移动，同步地穿过泳池，而不是消失。当我问一位流体动力学教授发生了什么时，他说这可能是一个半环形涡流。
为了检验这个假设，我在朋友的后院泳池里用一个餐盘拖动，制造了我自己的黑点。餐盘的运动在水面上产生了两个小凹陷，它们缓慢地远离我，同时又保持同步。当我往每个凹陷里滴几滴食用色素时，染料漩涡般地向下，显现出一个令人难以置信的、连接着这两个凹陷的半环形涡流。
涡流是液体或气体旋转的柱体，例如龙卷风。我知道我的实验是一个涡流，因为它能带动染料——而且涡流不像波浪那样可以输送物质。涡流的形成是由于剪切力，当快速流动的流体经过较慢的流体时。当你推动餐盘时，餐盘旁边的液体会被带动向前，而较远的 the water 保持静止。这种速度差使得流体在餐盘浸入的边缘卷曲。
涡流的末端在水面上产生两个凹陷，它们将阳光向外弯曲，就像一个玻璃透镜。这会在两个黑圆周围形成一个明亮的圆环，形成黑点。
如何制作半环形涡流
- 将一个餐盘一半浸入静止的泳池中。向前拖动几英寸，然后以一定角度轻轻提起。
- 寻找水面上的两个凹陷，它们对应着水底的黑点。
- 往每个凹陷里滴一点食用色素。染料会被吸入半环形涡流中。
本文最初发表于《大众科学》2016年7月/8月号，标题为“我在泳池里制造了一个涡流环”。
