“鸽子在飞翔时感到空气的阻力，
它也许会想像在真空里，
它还会飞得更加轻灵。”
科学家是否比鸽子聪明？未必。

学术界会从各个不同角度，研究同一个问题。
汗珠子掉地上摔八瓣。液滴坠落在平滑干燥的固体表面，会像皇冠一样，绽放开来，非常优美。最后碎裂成成千上万的小水珠。科学家为了搞清楚液滴为什么会飞溅，可谓绞尽脑汁。这种飞溅和碎裂的根源何在？与什么因素相关？过去一百多年，科学家认为，这取决于由液滴和固体之间的相互作用。他们深究过各个角度，譬如，液滴的撞击速度、形状、粘度、表面张力，以及固体表面的粗糙度。水的密度是空气的一千倍，空气能有多大的阻挡？
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前些年，科学家Lei Xu、Wendy W. Zhang 和 Sidney R. Nagel跳出了窠臼，问了一个从来没人问过的问题：如果我把空气抽干净，会有何变化？

科学家搭建了透明的腔室，用高速摄像机拍下了一切。结果大为震撼：当气压降至 30 千帕以下时，乙醇液滴的飞溅现象彻底消失，只液滴边缘有微小起伏；当气压低至 17.2 千帕时，液滴展现出近乎完美的平滑扩散，连边缘起伏也消失得无影无踪。
（见图1）
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科学家还给出了令人信服的解释。液滴砸向玻璃板，变成薄膜，极速向四周铺展。液体边缘的空气根本来不及逃逸，紧紧挤压在一起，形成了一道极其稠密的空气墙，物理学上称之为激波。通常来讲，只有超声速的战斗机或者爆炸之类的，才会压缩空气，产生激波，液滴坠落的速度只有几米每秒，按理说没法产生。正是这一点，让过去百年的科学家忽略了空气。但这篇论文发现，液滴撞击后向四周铺展的瞬间，边缘的扩张速度惊人，足以产生激波。

而且气体分子越重（分子量越大），这堵空气墙就越硬。下方是玻璃板，前面是墙，液滴只能沿着墙往上爬。于是形成皇冠，四散飞溅。

这跟生活中的水锤效应异曲同工。你关上水龙头，水流撞上阀门，无处可逃，只能重砸在管道上。

科学家还发现一个出乎意料的结论。液体越粘稠，反而越容易飞溅！

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起初以为，
空气的阻力，只是水花飞溅无关紧要的点缀。
没有阻力，水花的绽放会更美丽。
后来，却发现，
没有了阻力，也就没有了水花。
阻碍它的，也许正是成就它的。

【参考资料】

Xu, Lei, Wendy W. Zhang, and Sidney R. Nagel. "Drop splashing on a dry smooth surface." Physical review letters 94.18 (2005): 184505.
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