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玉米淀粉和水催生了无数的极客泳池派对。将它们以大致相等的比例混合在一起，它们会形成一种流体，在受到撞击的瞬间会神奇地变成固体。这意味着，正如许多 YouTube 视频所证明的，你可以在装满这种黏稠混合物的浅水池表面奔跑而不下沉。只要保持速度，水面上就会“长出”石板来支撑你的体重。
这种现象的原理至今仍是个谜。科学家们通常通过将一茶匙的混合物倒在金属板上，然后用另一块板滑过表面来研究它，并记录流体产生的反作用力。但这存在一个问题：毕竟，当你跑过流体池时，你不是在上面滑动，而是在上面跺脚。现在，这个曾经让科学界（诚然，深刻的科学并非由此而转，但很酷的科学绝对如此）困惑的谜团，可能终于被芝加哥大学物理学研究生斯科特·维图凯蒂斯（Scott Waitukaitis）解开了。他的研究成果刚刚发表在 上周的《自然》杂志上，这足以说明问题的分量。
维图凯蒂斯的研究始于与他的导师，物理学教授海因里希·耶格（Heinrich Jaeger）的讨论。他们一起进行了数据分析，发现基于茶匙实验的理论，根本不足以解释该流体如何支撑人体重量。在反复思考后，维图凯蒂斯设计了自己的实验，起初他花了大量时间将球扔进装有玉米淀粉和水的桶里。在多次尝试手工混合大量材料失败后——“太不可思议了，”他说，“铲子很容易卡在里面，而且拔不出来。”——他开始使用小型水泥搅拌机，并为了保护衣服，在实验室里穿着蓝色连体服。他之前的工作因此暂停，因为他开发了越来越多复杂的测量流体运动的方法，最终进行了一系列实验，其中一个铝杆的尖端从上方落下，猛烈撞击约 7 加仑的玉米淀粉和水混合物。然后，一系列仪器监测着发生的一切。
最基本的探测器是一个简单的高速摄像机，它观察了金属杆撞击表面的位置，并记录了它形成的凹陷形状。金属杆中的加速度计告诉维图凯蒂斯它的加速和减速速度，结合金属杆的质量，他就可以计算出流体在受到撞击时产生的力。一个位于容器底部、恰好在金属杆撞击点下方的力传感器，记录了由此产生的“石板”形成的速度以及它撞到底部的速度。一个 X 射线系统观察了流体中微小金属颗粒在金属杆撞击后的几毫秒内的运动方式，从而描绘了产生的电流的传播范围。
在开发了一个包含所有这些测量数据以及流体的一些其他参数（包括玉米淀粉颗粒的浓度）的数学模型后，维图凯蒂斯和耶格提出了一个全新的理论来解释“石板”现象。他们得出结论，玉米淀粉颗粒的堆积非常紧密，当金属杆撞击它们时，它们无处可去——就像交通堵塞中的汽车。就像在交通堵塞中一样，缓慢地解开拥堵很容易。但急于求成只会导致你撞上前方或旁边的汽车——或者玉米淀粉颗粒。在这两种情况下，结果就是形成了一种实际上固体的材料。
这种现象不仅引人注目，而且几乎是瞬时的。维图凯蒂斯估计，如果一个奔跑的人的脚以每秒 3 英尺（0.9 米/秒）的速度撞击流体，在不到 50 毫秒的时间内，水面下方就会形成一个巨大的“石板”，厚度达 2 英尺（0.6 米）。“如果我们用这种东西填满一片海洋，你能跑在上面吗？耶格说，“根据最初的机制，我们会说你可能会沉下去。”“斯科特的机制则可以。”
并非所有人都认为这个机制是全新的。一项来自茶匙实验的理论涉及到玉米淀粉颗粒聚集成团，其作者，加州理工学院的约翰·布雷迪（John Brady）认为，新实验中起作用的过程可能只是该理论被放大了数十万倍。加州大学默塞德分校的物理学家埃里克·布朗（Eric Brown）表示，他并未参与这项研究，他认为，目前最准确的解释可能是这两种模型在不同情况下都适用。
布朗说：“困难之处在于，它们尚未被证明是相互关联的，因为它们是针对相距甚远的系统开发的。”
除了解释流体受到撞击时发生的情况，维图凯蒂斯和耶格还证实了一个有趣的现象，该现象具有实际意义——但仅限于玉米淀粉泳池派对爱好者。这个“石板”形成的速度如此之快，以至于如果泳池很浅，当你跑步时，固体就会撞到底部。然后它会向上反弹，并对你的脚产生更大的推力。“泳池越浅，效果就越大，”维图凯蒂斯说。所以，如果你想在玉米淀粉和水上跑 500 码，那么水越少越好。
耶格的实验室尚未举办过这样的泳池派对，部分原因是处理湿玉米淀粉非常困难。维图凯蒂斯试图将所有湿淀粉冲进下水道，结果损坏了楼下的管道。但对于那些仍然想开始自己的派对的人，维图凯蒂斯提供了一条建议：“我绝对推荐使用水泥搅拌机。”
这个故事也刊登在TIME.com。
