達芬奇也搞不懂！「水躍現象」原理爭論500年，終於有了新解釋

15世紀的天才達芬奇，當他想要獨自靜一靜時，走到戶外的一處溪流，看到下游的漩渦總是會令他沉思。而這個讓天才大師不解的現象，其實就是所謂的「水躍現象」（Hydraulic jump）。

其實這個現象在我們生活周遭也見得到，當你打開水龍頭，水流落在平滑的水槽中時，你會發現底部呈現一個圓心，而且在這個圓心範圍內的水位都會特別低，直到圓心外圍才會水位才會高起來。

不管是河堰、水壩、瀑布或者潮汐洞穴都有這種現象。500年前，達芬奇就將它記載到自己的筆記中，他只認為這是水元素的本質體現，並沒有再多做研究來解釋。

後來也有許多物理學家跟數學家研究此一現象，但是都沒有找到真正的原因。直到1914年，物理學家約翰.斯特拉特在一篇關於鑽孔與液體衝擊波的論文中提出一種猜想。

他考慮到黏度、動能、位能等因素。表面張力無疑是重要的一環，但在約翰.斯特拉特的觀點中認為流量的影響力比表面張力大得多。

然而，後世的科學家發現這個推論模型並不完整，多年來也對這一現象的過程爭論不休。在一項新的研究中，化工研究員Rajesh Bhagat認為不該把表面張力排除在推論之外。

「我們可以證明，水在邊緣處升高時，表面張力和黏性平衡了液膜中的動能，重利並沒有起到太多作用。」Rajesh Bhagat與他的研究團隊在論文中如此提到。

如果表面張力才是關鍵的話，往後善加利用這點，例如在水中添加表面活性劑，工業用水就可以大大減少，甚至可以從這個理論發展出新的洗車方式與工廠設備。

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