当你烧水煮 意面 时，往水里撒点盐可以让水 烧开 得快一点——哪怕只快几秒钟。这时，锅里经常会显示出一个白色的 盐沉积环。一群好奇又饥饿的物理学家利用流体力学的力量，研究了制作更漂亮的盐环所需的要素——从更高的高度释放更大的盐粒，有助于在锅底形成更均匀的盐沉积。相关研究结果详见 1月21日发表在《流体物理学报》杂志上的一项研究。
来自荷兰特温特大学和法国国家农业、食品和环境研究所（INRAE）的一个团队，在一个晚上玩桌游并吃意面时，开始思考如何才能制作出均匀、漂亮的盐环。 变量 可能包括：小颗粒还是大颗粒、颗粒数量、撒盐速度，以及是否有最佳的水量。
“晚餐结束时，我们在我最小的儿子的小白板上草拟了一个实验方案，并写下了一系列我们想尝试的实验，”该研究的合著者、INRAE物理学家Mathieu Souzy 在声明中说。“这是一次很棒的整体体验，因为我们很快就意识到，我们对日常生活中的简单观察隐藏着丰富多样的物理机制！”
该团队在实验室搭建了一个装有沸水的容器，并测试了以不同速度向水中投入不同大小的盐。当单个粒子被释放到水中时，粒子 会因为重力的作用而沉到底部。下沉会产生一个小的尾流阻力，扰乱粒子周围的水流。
“如果同时释放大量粒子，相邻粒子会感受到由周围所有粒子产生的这种流动扰动，”Souzy说。“这会导致沉降（落下）的粒子逐渐水平移动，从而形成粒子呈圆形分布并扩散开来。”
当粒子很快到达锅底时，它们会 形成一个圆形的沉积物。在粒子云的尾流中流动的水会将粒子进一步推开，就像涟漪效应一样。这种远离中心的径向运动会在锅底形成那个干净的环心。
然而，该团队发现，如果粒子从更高的位置释放，沉积物会下落更长时间。然后，粒子云会朝圆形方向扩散，直到粒子之间的距离足够大，以至于它们不再足够近而形成一个“云”。然后，粒子会像雨一样落下，形成这种 熟悉的均匀圆形盐沉积物。通过从更高处投放较大的颗粒，盐环可以显得更圆。
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“这些是主要的物理要素，尽管它看似简单，但这种现象涵盖了广泛的物理概念，如沉降、非蠕变流动、多体之间的长程相互作用以及尾流卷吸，”Souzy说。
该团队还发现，由于较大的颗粒比小颗粒向外移动的距离更远，他们可以通过将颗粒放入水中来按大小对颗粒进行分类。Souzy还报告说，他可以将这些数据用于厨房，从而“几乎每次都能制作出非常漂亮的盐环”。
