困擾了達芬奇多年的問題：水龍頭的水往下流時為什麼不能集中在一起？

水躍現象，指的是當高流速的超臨界流進入低流速的亞臨界流中，流體的速度突然變慢，流體部分的動能被紊流消散，隨之部分動能轉換為位能，造成液面明顯變高。一般來講，這一現象常出現在像河或泄洪道的明渠中，此外，還有我們日常生活中所使用的水龍頭。

只要打開水龍頭，我們就會發現水源在往水槽流下時，水槽的底部以水流衝擊的位置為圓心，落下的水就會向周邊散去，只會看見一層薄薄的水。而與之相反的是，在圓心邊緣處的液面在明顯的升高，但它們卻沒有辦法過填充中間的凹陷。

起初，這一現象發現於文藝復興時期，當時的人們對這一現象產生了極大的興趣，但終究都是沒有解開，而半個世紀後，無數的科學家還是沒有答案，他們也對此感到困惑不已。就連500年前的達芬奇也將其記錄到筆記本中，但他也只是處於哲學上的考慮，並沒有做出更多的解釋。

1914年，一位名叫John William的物理學家在他自己所寫的「鑽孔和液體衝擊波」中提出一個理論。在這一理論中，他考慮了粘度、動能以及勢能等因素，另一方面，John William還提出「表面張力」是當中必不可少的因素。但因他認為可以通過增加流量使其影響得到最小化，因而也就放棄「表面張力」這一觀點，而之後的研究人員也把「表面張力」看做是一個微不足道的因素。

直到這一世紀，科學家們指出「水躍現象」中的重力影響只是微不足道，表面張力才是關鍵。而研究人員也表示，在這一理論的指導下，不僅將大大減少工業用水，還能發明出清潔汽車或工廠設備的全新技術。

至此，人類離水的本質又更近了一步。

筆者：三體—小敏

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