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倒蚝油倒到最后,瓶子斜举在半空,一滴、两滴、三滴…… 可总感觉还有最后一滴,迟迟

倒蚝油倒到最后,瓶子斜举在半空,一滴、两滴、三滴…… 可总感觉还有最后一滴,迟迟不肯落下来。你等了10秒,又等了10秒,想知道还要再等多久。

布朗大学的托马斯‧杜塔(Thomas Dutta)和唐建新(Jay Tang)教授替你算出了答案。

他们把厨房容器倾斜 45 度,用流体力学的核心方程去计算:容器内壁上那层薄薄的液膜,要多久才能流走 90%?结果因液体不同,差异大得离谱。水只要几秒钟。牛奶大约 30 秒。换成橄榄油,得等 9 分钟以上。要是冬天那种浓稠的枫糖浆,可能要等上几个小时。

区别在于粘度。粘度越高,液体内部的摩擦力越大,分子之间“手拉手”拉得越紧,越不愿意在重力的催促下往下流。水几乎不怎么抵抗重力,所以几秒就走干净了;枫糖浆则像一群赖在沙发上不肯起来的人,你把沙发竖起来,他们也只是非常非常缓慢地往下滑。

这项研究发表在《流体物理学》期刊上,听起来像是在一本正经地搞笑,但它的来头一点不含糊。Dutta 和 Tang 用的是纳维-斯托克斯方程,这套方程是整个流体力学的基石,从飞机机翼周围的气流到血管里的血液流动,全靠它描述。简单说,它就是一组告诉你“液体在各种条件下会怎么动”的数学公式。两位物理学家从中挑出了专门适用于粘性主导的部分,来分析厨房里这些慢吞吞的液体。

有意思的是这项研究的起因。杜塔是唐建新教授的博士生,平时研究的是细菌在湿润表面上怎么移动和扩散,本身就需要深入理解薄层液体的流动规律。为了训练这方面的直觉,师徒俩决定从厨房里找题目。

杜塔想起了他的奶奶,老人家每次都要把容器里最后一滴液体倒干净,执着得很。唐教授则带来了自己的厨房难题:铁锅洗完之后,怎么处理锅壁上残留的那层水?

用铁锅做饭的人都知道,铁锅靠的是表面那层油膜来防止食物粘连,所以洗完之后不能拿布去擦,那会把养好的油膜蹭掉。但也不能让水一直留在锅里,铁遇水会生锈。唐教授的办法是洗完之后等一会儿,让锅壁上的水膜慢慢汇聚到锅底,再把水倒掉。

但该等多久?

杜塔用同一套流体力学方程做了计算机模拟。答案是:大约 15 分钟。

唐教授听到这个数字的时候说自己“又惊讶又有点失望”,因为他平时只等一两分钟就倒水了,远远不够。十几年的铁锅使用习惯,被自己学生的计算推翻了。

这大概就是物理学最迷人的地方。同一套方程,能描述大气环流,也能告诉你铁锅里的水需要 15 分钟才流干净。唐教授说,这些物理规律就在厨房里等着,和他们实验室里研究的完全是同一回事。而他们从这种连接中感受到的,是纯粹的做物理的快乐。

所以下次你举着瓶子等最后那点蚝油的时候,别急,也别摇。把瓶子倾斜 45 度,然后去干点别的。物理学已经替你算好了,它会下来的,只是需要一点时间。

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图源:布朗大学

信源:布朗大学官网新闻稿 / Thomas T. Dutta et al, Thin film flow in the kitchen, Physics of Fluids (2026). DOI: 10.1063/5.0308586