沈譯局，36Kr旗下編譯團隊，散焦科技、貿易、職場、生涯等范疇，專一于從外洋引進新手藝、新理念、新趨向。
編者案：如今許多人皆養貓。貓總能做一些看起去像液體的事件，好比脫過只要本身身材非常之一巨細的門縫，鉆進只要本身身材非常之一巨細的瓶子里。那篇文章是一篇異常硬核的科普文章，包羅了許多干貨。那篇論文從差別的迷信角度議論了貓是不是是液體。本文由Medium翻譯，本題目為《貓是液體嗎》。
年夜少數現代物理教家體貼的是手藝微觀題目：為何尺度模子以為中微子不該該有品質？為何量子場論戰狹義絕對論正在履歷上皆有用，倒是弗成折衷的核散變？核散變是否成為有用的動力等。那些題目很主要，然則離人們的生涯太近了。人們念曉得更切近生涯的題目的謎底，好比貓是液體照樣固體。
最早(2014年閣下)賣力研討那個題目的研討者好像是一個叫湯姆的人，他正在純志《無聊的熊貓》(無聊的熊貓)的搞笑植物版塊宣布了一篇題為《貓是液體的15個證據》 (15以為貓是液體)的文章。從15次試驗的效果中，湯姆得出論斷，那些試驗中運用了差別種類的貓戰差別外形的容器。他的論斷是，貓會把本身做成那個容器的外形，那是液體和睦體的一個基礎屬性。別的，貓的體積正在試驗中不顯著的轉變，那是液體的一個特征。
有些人對湯姆唯一的定性研討沒有是稀奇寫意，對《無聊的熊貓》純志的評估尺度也沒有承認。因而，2014歲終，Marc-Antoin Fardin正在巴黎師范教院對“液體”一詞運用了更嚴厲的界說。Faldyn正在一篇題為“流變貓”的論文中指出，貓顯示出比《無聊的熊貓》期刊中的本初研討更雄厚、更龐雜的流變舉動，因而嚴厲意思上的貓是液體是分歧適的。鑒于Faldyn正在推進貓物理教先進圓里的事情，展現了那一新興范疇正在更普遍的一連介量力教研討中的影響力，也由于他異常異常風趣，Faldyn失掉了2017年搞笑諾貝我物理教獎。
液體、固體和睦體
好吧，打趣歸打趣。如今，讓咱們回到主題。固然Faldyn的論文看似搞笑，但他最少是正在賣力看待那個題目，用古代流變教的言語去議論。古代流變教是力教的一個分收，研討擁有流體戰固體性子的物資的活動。流變教自身是一連介量力教的一個分收，它研討的是被以為完整挖謙物資所占有空間的微觀物體的活動(即疏忽份子構造戰其余微不雅缺點戰沒有一連性)。
一連介量力教所研討的資料范例能夠依據其外形轉變的易易水平去判定。若是把那些物資范例放正在一把尺子上，那么幻想的牛頓流體正在最左端，對施減的應力不反抗力。只有施減那些應力，不管多強，它都邑轉變外形。標尺最左端是幻想的剛性固體，正在任何應力下皆沒有會變形，不管應力有多年夜。
既然活動的活動是由無限小的變形豎立起去的，咱們也能夠道牛頓流體是一種只能活動而不克不及被推進的物資，由于當您推進它的時刻，它便會最先活動(設想一下火)。剛性是另外一種物資，只能推不克不及流(設想鐵)。流變教研討物資正在那兩種極其性子之間的活動。依據情況的差別，物資能夠同時擁有固體戰液體的性子。
比方，冰川是由固體冰組成的。正在短時光內調查它們常常間看起去是固體，但若是時光充足少，冰川也會像液態火一樣活動。
一般液態火也顯示出相似的舉動。當拆謙火的氣球被刺破時，火沒有會馬上飛濺出去。正在極短的時光內時光，火仍能連結氣球的外形。
那申明正在很短的時光內時光，火擁有相似固體的舉動，只要正在充足少的時光內調查到時光，火才最先擁有相似液體的舉動。
下面的例子展現了一個也許的效果：正在少周期時光，物資的舉動更像液體，而正在短周期時光，更像固體。
為了形貌一種物資正在特定試驗中的舉動更像固體照樣液體，咱們需求盤算這類物資的黛專推數：
正在那個公式中，t稱為觀察時光，觀察時光是指全部試驗的連續時光時光，能夠由人去肯定，稱為張豫時光，示意一個物資變形需求甚么時光。正在試驗中，黛專推數年夜于1象征著一種物資更像固體，黛專推數小于1象征著一種物資更像液體。
正在他的論文中，Faldyn假定調查時光是完整可控的，因而他研討松懈時光去肯定貓是液體的水平。
那么貓是液體照樣固體呢？
Faldyn做了一個很簡樸的試驗，他找到了一個松懈時光的能夠局限。應用“Cat Bounce”網站供應的數值模仿數據，Faldyn得出論斷：正在t小于1秒的試驗中時光標度，貓的舉動像固體。實在咱們也能夠得出一樣的論斷，注重到當貓從很小的下度跳下時(墜降時光沒有到1秒)，貓會像剛性扭轉體一樣四肢著天。
關于更少的局限時光，Faldyn斟酌了以下小貓進進羽觴的例子：
正在那個例子中，容器的多少外形是流動的，以是貓需求從一個外形釀成那個容器的外形。從對貓的調查中發明，它們進進、定位并穩固正在一個容器中的時光沒有凌駕一分鐘時光，以是弄虛作假，貓的舉動便像是液體正在時光的標準上個中T年夜于1秒小于1分鐘。
第一個試驗，調查貓的試驗時光標度為1秒，此時黛專推數年夜于1，以是貓正在這類狀況下是固體。第兩個試驗，調查貓的時光時光的標準是一分鐘，而變形貓的時光沒有到一分鐘，以是德專推數小于1，以是這類狀況下是液體。
以是無論貓是液體照樣固體，咱們皆能夠有一個論斷，當t
Faldyn借特地提到，少收能夠像氣體一樣，由于它們的頭收能夠收縮到充斥一個容器：
如今，咱們將議論Faldyn研討中貓的其余一些流變特征。
松懈的準確丈量時光
正在Faldyn的試驗中，他將張豫時光視為標量，即不偏向的雜數。但實在張張時光沒有是標量。正常來講，是一個叫做兩階張量的量，也便是道它與決于參考系的挑選。稀奇天，能夠由相對流動正在物資中的一組特別軸(稱為主軸)施減的應力的偏向去肯定。主軸能夠用去有用天形貌物資的偏向。能夠以為它正在某種意思上供應了一個“做作”的坐標系，能夠顯現物資的多少外形戰稀度散布。
關于多少構造對照龐雜的物體，特別是可變形物體，主軸確實定要龐雜很多，那里便沒有議論了。然則，若是一個物體的少度宏大于其寬度或深度，那么它的少軸(正在物體的少度偏向上經由過程量心的一條線)就能夠稱為主軸。沿主軸的變形稱為伸少，垂曲于主軸的變形稱為減寬。
若是不容器，貓好像更喜好縱背抓緊，連結背部挺曲，做舒展活動，便像那個例子：
一些貓以至居心尋覓少容器，便像Faldyn論文中援用的例子一樣：
那申明貓正在推伸變形時的松懈時光比推伸變形時的松懈時光短。因而，若是那個容器是一個少容器，貓的舉動會比正在容器中更像一種“液體”。以是貓是液體照樣固體的題目不只與決于調查時光借與決于容器的多少外形。
摩擦教：潤干戰疏浚貓體
摩擦教是一門研討打仗戰絕對活動的外面的教科。當一個物體的外面是固體，另外一個物體的外面是液體時，咱們能夠感興致的是液體是否“潤干”固體外面。當一滴液體正在特定外面上自在鋪展時，這類液體被稱為潤干了外面。那是由于固體外面的份子間感化力戰液體間的份子間感化力足以壓服火的外面張力。另外一圓里，當外面張力年夜于份子間力時，液體味連結液滴外形，也便是咱們一般道的液體不克不及潤干外面。關于火，咱們道火能夠潤干親火外面，但不克不及潤干疏火外面。極易潤干的外面，比方將液滴連結正在親近球形的外形，被稱為超疏火外面或超疏火外面。
依據那個術語，若是貓自在散布正在一個物資的外面，那么那個物資便是貓友愛的，反之亦然。
Faldyn供應了一個超疏火貓外面的例子，即稻草籃。注重異常下的打仗角戰親近連結球形的貓。
固然如許的疏火模子能夠是適宜的，但不充足的證據去注釋疏火的緣由。那個疏火模子注釋了隱微鏡下的毛糙外面，好比荷葉，是超疏火的，由于火的外面張力年夜到足以讓火滴停止正在外面微構造的突出上。
但是，這類“荷葉效應”正在貓身上恰好相反。沒有是毛糙的外面排擠潤滑的火滴，而是毛糙的貓毛排擠潤滑的外面。為了進一步證實那一面，Faldyn指出，貓更喜好正在毛糙的外面上睜開，好比上面那個極其的例子：
依據現實履歷，咱們曉得貓好像更喜好正在毛糙的外面上歇息，如天毯、枕頭戰鍵盤。由于另外一圓里，貓很易正在潤滑的外面上連結均衡，好比瓷磚天板：
現實上，貓基礎沒有喜好像火一樣極為潤滑的外面。
活動沒有穩固性
當一個物體的外部隨處一直變形時，活動活動便發作了。當變形率變得很年夜時，最先涌現被稱為兩次流的龐雜流體活動，當變形率充足年夜時，便會涌現渾沌活動。正在一個試驗中，抓緊時光是，雷諾-韋森伯格數給出了活動的機理。
正在那個公式中，是轉變率的巨細。關于Rw
那么，當Rw值增長時，貓是不是顯示出活動沒有穩固？
渦流是湍流最簡樸的例子之一。旋渦是指流體繞軸扭轉，以下圖所示：
Faldyn舉了一只貓正在圓柱描述器中扭轉的例子去證實那只貓確切顯示出渦旋活動：
另外，縱然不容器，貓也能夠本身做扭轉活動：
以是渦旋活動是能夠的，然則另有一個要素要斟酌。Faldyn注釋道，貓取火或氛圍等簡樸的“主動”液體差別，它是“自動的”，那象征著它們占有本身的氣力，能夠自力舉動，沒有受中界影響。以是，縱然施減正在貓身上的中力很小，致使很小，貓依然能夠做旋渦活動。那象征著咱們不克不及肯定增長Rw是不是肯定會致使cat活動沒有穩固。
那統統的意思安在？
那明顯是一個笑話。那里戰Faldyn的論文中的統統明顯是謬妄的。話雖云云，除一些奇妙的筆墨游戲戰有意義的術語擴大以外，Faldyn的寫做正在手藝上不甚么是沒有實在的。
重面是，賣力看待“貓究竟是沒有是液體”那個命題，能夠風趣而沉緊天引進一連介量力教中的很多主要頭腦。一連介量力教是古代物理教的重要構成局部之一，是機器戰土木匠程的基本。
