如果你曾经在意面锅的水中加入了一大撮盐来提升味道,或加速煮沸过程,你可能注意到锅内形成了一圈白色的沉淀物。这一现象促使一组科学家探讨如何在意面锅中生成最美观的盐环。
如果你曾经在意面锅的水中加入了一大撮盐来提升味道,或加速煮沸过程,你可能注意到锅内形成了一圈白色的沉淀物。
来自荷兰特温特大学和法国国家农业、食品和环境研究所(INRAE)的科学家们在一次意面晚餐中玩桌游时,受到了这一现象的启发。他们思考哪些因素影响美丽盐环在意面锅中的形成:盐粒的大小重要吗?数量或添加速度又如何?是否存在最佳水位以获得最佳效果?
该小组在AIP Publishing出版的期刊Physics of Fluids上分享了他们的发现。他们的实验方法简单、易于复制,并且成本低廉。
“在我们用餐结束时,我们设计了一个实验方案,并在我最小的儿子拥有的小白板上记录了一系列我们想要进行的测试,”马修·苏齐回忆道。“这成为了一次愉快的经历,我们很快意识到我们日常观察的简单现象隐藏着复杂的物理过程!”
那么,锅内发生了什么?当一个盐颗粒被引入水中时,重力使其下沉到底部,造成周围水流的轻微扰动。
“如果同时引入许多颗粒,每个颗粒因其产生的流动扰动而影响邻近的颗粒,”苏齐解释道。“这导致沉降颗粒逐渐被向旁推移,形成一个扩展的圆形图案。”
当颗粒迅速沉到底部时,它们形成一个圆形沉积物,而被颗粒云的尾流捕获的水则有助于将其向外推移,形成一个没有颗粒的清晰中心区域。
然而,如果颗粒从更高的位置掉落,它们有更多时间下落,使得颗粒云可以传播得更远。最终,颗粒之间的距离变得足够大,以至于它们之间的相互作用减弱,均匀地沉降,形成一个一致的圆形沉积物。
“这些是基本的物理要素,尽管看起来简单,但这个现象涉及到多种物理概念,比如沉降、非爬流、多个物体之间的相互作用以及尾流卷入,”苏齐指出。“特别有趣的是,较大的颗粒在水中扩散的趋势往往比较小的颗粒更广。这意味着你可以通过简单地将颗粒放入水箱来按大小对颗粒进行排序!”
现在,苏齐在烹饪时几乎每次都能“轻松创造出非常漂亮的盐环”。