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小現(xiàn)象

偉大的科學(xué)

在“茶杯”中，轉(zhuǎn)動(dòng)后，所有東西都聚集在底部的中心。

“茶悖論”之所以不聽(tīng)“離心力”，是因?yàn)榕K，是因?yàn)槎瘟鳌?/p>

在流體力學(xué)中，二次流:如果沿邊界的流動(dòng)由于側(cè)向壓力而平行于邊界偏移，邊界附近的流體層由于速度較低而比遠(yuǎn)離邊界的流體層偏移更強(qiáng)，導(dǎo)致二次流疊加在主流上。

也就是說(shuō)，在攪拌茶葉的時(shí)候，茶葉被吸入二次流，然后被掃到杯底中央。在二次流中，靠近茶杯底部的液體速度較低，下面的茶葉無(wú)法上升，最后被迫抱團(tuán)取暖。

二次流到底是不是“茶”的魔鬼，簡(jiǎn)直就是對(duì)降維的打擊，這根本就是不公平，不友好，不文明！

“茶杯”外面

這種二次流不僅欺負(fù)茶杯里的人，還在茶杯出來(lái)的時(shí)候興風(fēng)作浪。

這里我們需要給你一個(gè)概要。

19世紀(jì)中葉，那個(gè)時(shí)候愛(ài)因斯坦還沒(méi)有誕生，牛頓已經(jīng)不朽了一百年。在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上，為各種學(xué)科增添了一股巨大的新鮮血液浪潮，其中一種假想的力——科里奧利力出現(xiàn)在氣象學(xué)中。

科里奧利力(Coriolis force)，簡(jiǎn)稱科里奧利力(Coriolis force)，是對(duì)在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中作直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于慣性引起的直線運(yùn)動(dòng)的偏差的描述?？评飱W利力來(lái)自物體運(yùn)動(dòng)的慣性。

地球是一個(gè)“旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)”。

科里奧利力的一個(gè)常見(jiàn)現(xiàn)象是北半球的物體傾向于右轉(zhuǎn)，而南半球的物體傾向于左轉(zhuǎn)。

右轉(zhuǎn)

左轉(zhuǎn)

而河流受科里奧利力的影響:在北半球，右岸的侵蝕比左岸嚴(yán)重，在南半球，左岸的侵蝕比右岸嚴(yán)重。

地質(zhì)導(dǎo)向力是科里奧利力的一個(gè)分量

換句話說(shuō)，最直的河，只要在地球上，就能給你白萬(wàn)~

長(zhǎng)期以來(lái)，地理學(xué)家認(rèn)為是科里奧利力造成了河流侵蝕。

但是！早在1926年，愛(ài)因斯坦就發(fā)表了一篇論文《河道中物質(zhì)的形成原因和所謂的拜爾定律》。

巴爾定律:由于科里奧利力的作用，北半球右岸的泥沙容易被沖走，而南半球左岸的泥沙容易被沖走。

愛(ài)因斯坦指出，河流左右兩側(cè)的侵蝕不平衡是由于河流中的二次流造成的，類似于茶杯中的二次流。

截圖來(lái)源:愛(ài)因斯坦論文

我們看圖中河道的AB段，會(huì)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻亩瘟?，這就是茶杯右半部的情況，這就是泥沙從右側(cè)帶到左側(cè)底部堆積的原因。

這種情況持續(xù)下去，原本彎曲的河道“斷得更彎”。

特別是愛(ài)因斯坦的意思是，無(wú)論河流流向哪里，無(wú)論北半球還是南半球，侵蝕都只會(huì)在外曲側(cè)，而內(nèi)曲側(cè)只會(huì)累積。

河底的水產(chǎn)生摩擦效應(yīng)，使其流速變慢，底部的泥沙受到壓力梯度。河流一側(cè)被侵蝕后，河底的泥沙重新分布。

從1984年到2012年，從秘魯烏卡里亞河的演變來(lái)看，愛(ài)因斯坦的確是對(duì)的！這條河不僅靜靜地“移動(dòng)”，而且放棄了總是被侵蝕的彎曲的一邊。

而這個(gè)總是被侵蝕，最后被趕出家門，自力更生的門戶彎曲的一邊就是“牛弓湖”。

靈魂?duì)恐?，那個(gè)圓圈就是牛弓湖

愛(ài)因斯坦肯定了科氏力對(duì)河流侵蝕確實(shí)有一定的影響，但并不是如巴爾定律所判斷的那樣。

愛(ài)因斯坦只是喝了一杯茶，他寫了一篇論文，順便解釋了巴爾定律沒(méi)有給出的力學(xué)原理。

也許愛(ài)因斯坦的成就太多了，每一項(xiàng)成就都太偉大了。沒(méi)有多少人知道他提出了“茶悖論”。

1950年，他的長(zhǎng)子漢斯.愛(ài)因斯坦在他父親理論的基礎(chǔ)上提出了泥沙運(yùn)動(dòng)力學(xué)理論，為河流泥沙工程的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。

說(shuō)到愛(ài)因斯坦的大兒子，不知道大家對(duì)愛(ài)因斯坦的后代了解多少？

如果像愛(ài)因斯坦這樣的大科學(xué)家的智慧能夠延續(xù)下去，人類認(rèn)知世界的進(jìn)程就會(huì)加快。

但是，科學(xué)的發(fā)展不僅僅是科學(xué)家的后代推動(dòng)的！每一個(gè)數(shù)學(xué)愛(ài)好者的出現(xiàn)，都是科學(xué)長(zhǎng)期發(fā)展的動(dòng)力。

作者:超模君，《超級(jí)數(shù)學(xué)建?！肺⑿殴俜劫~號(hào)主編，數(shù)學(xué)與跨學(xué)科教育自媒體博主。愛(ài)分享數(shù)學(xué)建模的有用知識(shí)，深挖有趣的跨科學(xué)的人物故事，呼喚可靠的現(xiàn)代教育產(chǎn)品。他是清華大學(xué)出版社2019年出版的《大科學(xué)家芥子蘇密的小故事》的作者。

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ID:浣秋五里

全球物理，以物理學(xué)習(xí)為主題，傳播物理文化為己任。專攻物理，投身物理！以激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)物理的興趣為目標(biāo)，分享物理的智慧，學(xué)會(huì)用物理思維去思考，給你展示一個(gè)有趣、多彩、神奇的物理世界！

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