爱因斯坦属于科学家吗

伟大的科学,源于微小现象
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看到上面这个动图,你可能猜测这篇文章要讲述一个有趣的科学现象。没错,今天我们要聊的并不是泡茶的艺术,而是与“茶叶悖论”相关的神奇科学故事。
什么是“茶叶悖论”?
想象一下,你手里有一个茶杯,即使身边没有现成的茶叶,用土代替也可以。最重要的是,一定要倒水进去。然后,用你的茶匙或任何可用的工具去搅拌。只要你的容器没有被你的搅拌力度,最终所有的东西都会到茶杯底部的中心位置,形成一个漩涡。无论你怎么尝试,结果都是如此神奇且一致。
这个现象,就像是上帝的神谕还是魔鬼的游戏?当我们仔细观察搅拌的动作,会发现这与我们小时候在河边或水中玩的“漩涡”游戏非常相似。
茶杯中的科学
这个在“茶杯”里发生的神奇现象,可以描述为:当物体被水浸泡并受到搅拌时,它们会到容器的底部中心位置,而不是因为离心力而分散到茶杯壁附近。
这一现象的产生,涉及到流体力学中的二次流。当沿着茶杯边界的流动受到横向压力作用时,就会产生平行于边界的偏移。由于靠近茶杯底部的液体速度较小,因此在下方的物体无法上升,最终在一起。
茶叶悖论的魔力
二次流就像是给“茶叶”设下的挑战,它以一种不公平、不友善、不文明的方式将物体在一起。这种现象不仅仅在茶杯中存在,它还在更广阔的领域展现其影响力。
在19世纪中叶,当时爱因斯坦还未出生,但科里奥利力已经在气象学中崭露头角。科里奥利力是对旋转体系中进行直线运动的质点的一种描述,它来自于物体运动所具有的惯性。地球作为一个旋转体系,科里奥利力在其上产生了许多有趣的现象。
河流在科里奥利力的作用下,往往会在北半球右岸遭受更严重的冲刷,而在南半球则是左岸。爱因斯坦指出,河流左右侵蚀的不平衡其实是因为河水中也存在与茶杯里类似的二次流。这个二次流在河道中起到了重要的作用,导致了河流的弯曲以及泥沙的堆积。特别需要注意的是,无论河流朝哪流,无论是在北半球还是南半球,被侵蚀的总是外弯侧。爱因斯坦的理论得到了实践的验证,从乌卡利亚河的演变中可以看到这一点。这条河不仅改变了流向,还抛弃了总是被侵蚀的外弯侧区域。而这正是所谓的“牛轭湖”。然而许多人可能并不知道爱因斯坦的这个发现和他儿子的贡献。爱因斯坦的儿子汉斯爱因斯坦在父亲的理论基础上提出了泥沙运动力学理论为河流泥沙工程学的发展做出了巨大的贡献。也许有一天这些领域的发展将以我们的智慧和科技进一步推动人类对世界的新认知呢!总之小小的茶叶也能带来大科学!让我们共同期待更多的科学奇迹!
