
当你为自己倒上一杯美味的健力士啤酒时,你脑子里想的只有一件事,对吧?当啤酒沉淀时,为什么气泡会下沉而不是上升?!好吧,“健力士瀑布”可能不是你 当时的主要考虑因素,但那些“反重力”的气泡确实引起了利默里克大学几位数学家的兴趣,他们在预印本 arXiv 上发表的一篇文章中探讨了健力士啤酒杯的形状如何影响气泡的流动。
在他们发布在预印本 arXiv 上的文章中。

健力士瀑布效应并非新现象,一个基本的
。在其他条件相同的情况下,像汽水或啤酒这样的液体中的气泡会上升,因为重力对周围密度更高的液体施加了更大的作用力。但事实证明,气泡在杯子中的位置对其行为有很大的影响。容器壁附近的气泡会附着在玻璃上,这会对它们产生阻力,减缓它们的上升速度。相比之下,杯子中心的`气泡可以不受阻碍地上升。随着它们的移动,它们会对周围的液体产生轻微的拖曳力。这种运动形成了一个向上循环杯子中心啤酒的`柱`,同时迫使沿着`壁`的啤酒——以及气泡——下沉。事实上,这种效应也`会`发生在`其`他`液体`中`,`但`在`一杯`健力士`啤酒`中`,`奶油`色`的气泡`在`深色`饮料`中`显得`尤为`清晰`。http://youtu.be/kEEbE3vbGw8 但`这位`爱尔兰`数学家`选择`从`新`的`角度`来`解决`问题`:`杯子`的`形状`如何`影响`健力士`瀑布`效应`?`为了`找出`答案`,`他们`创建`了一个`数学`模型`,`模拟`了`在`传统`的`品脱`杯`(`杯`壁`从`底部`较`小`的`开口`向`顶部`较`宽`的`开口`倾`斜`)`和`所谓`的`“`反`品脱`杯`”(`杯`壁`从`底部`较`宽`的`开口`向`顶部`较`小`的`开口`倾`斜`)`中`气泡`的`流`动`。(`注意`:`不要`将`品脱`杯`与`反`品脱`杯`相`碰`,`否则`它们`会`相互`湮灭`,`并`从`碰撞`中`发出`射线`状`的`啤酒`飞`向`相反`的方向`。`我们`几乎`可以`肯定`。)
和`反`品脱`杯`中`气泡`位置`的`关系`(`右`侧`)。

品脱`杯`(`左`)`和`反`品脱`杯`中`气泡`位置`的`关系`(`右`侧`)。
两个`数学`模型`之间`存在`一些`关键`差异`。`与`传统`品脱`杯`壁`相比`,`反`品脱`杯`壁`附近`聚集`了`更多`的`气泡`。`为`了`理解`原因`,`研究`人员`考虑`了`啤酒`刚`倒入`杯`中`时`气泡`的`运动`,`在`健力士`瀑布`效应`显`现`之前`。`品脱`杯`的`杯`壁`向`外`倾`斜`,`所以`当`气泡`上升`时`,`它们`会`远离`杯`壁`(`参见`右`侧`图`a`)。`反`品脱`杯`的`杯`壁`向`内`倾`斜`,`所以`当`气泡`上升`时`,`它们`最终`会`撞`到`杯`壁`(`图`b`)。`你`可能`还`记得`,`气泡`在`移动`时`会`带动`液体`。`这意味着`当`杯`子`中心`有`很多`气泡`时`(`如`品脱`杯`),`中心`的`拖`曳`力`也`会`更`大`,`这`会`形成`中心`柱`,`将`边缘`的`液体`向下`推`,`进而`产生`健力士`瀑布`效应`。`但`在`反`品脱`杯`中`,`研究`人员`的`模拟`显示`,`边缘`较高的`气泡`密度`会`使`中心`柱`的`拖`曳`力`减`小`,`并`允许`靠近`壁`的气泡`向上`流`动`。`根据`该`模型`,`将`健力士`啤酒`倒入`反`品脱`杯`应该`会`抵消`气泡`下沉`的`效应`。`现在`,`只`剩下`通过`实验`来`验证`这个`结论`了`。`也许`应该`在`爱尔兰`酒吧`而不是`实验室`里`进行`实验`……













