6种日常事物的神秘物理学，你知道几种？

​坚果类

也许你已经注意到，在混合坚果的碗里，巴西坚果似乎总是放在上面。这被称为“巴西坚果效应”，这个看似平凡的现象实际上是多体物理学中最大的未解之谜之一。多体物理学是描述大量相互作用的物体的科学。

在各种各样的物体中(无论是坚果、沉积物还是其他大小不一的物体)，大的物体虽然引力更大，但随着时间的推移，它们会升到顶部，而小的物体则会随着时间的推移，在堆中下沉得更低。

不仅是坚果制造商，物理学家、天文学家和地质学家都将受益于对这种效应的理解，所以下次你吃坚果或麦片，或从一碗多力多滋薯片底部捞出面包屑时，试着思考一下其中的物理学原理。

泡沫

你可能已经刮过脸，洗过盘子，喝过拿铁或啤酒，或者如果够幸运的话，你吃过一块馅饼，上面盖着一层鲜奶油。

我们经常会遇到泡沫，但是很少有人会退一步理解泡沫到底有多奇怪。首先思考一下这个问题，泡沫是固体、液体还是气体？

根据加州大学洛杉矶分校物理学教授道格拉斯·杜兰的说法，泡沫通常是95%的气体和5%的液体。不知何故，这些加起来也赋予了它们固体的某些特性。泡沫中的气体将液体分离，形成一个由微小气泡组成的基质，如果气泡的液壁足够坚硬，泡沫有时可以保持其形状。

然而，目前还没有一个公式可以根据泡沫的大小或所含液体的量来准确预测泡沫的硬度。人们对泡沫的物理学知之甚少。

冰

一个半世纪以来的科学研究还没有确定为什么冰会让人摔倒。科学家们一致认为，固态冰表面的一层薄薄的液态水造成了冰的滑动，但是，对于为什么冰与其他大多数固体不同，会有这样的一层，人们还没有达成共识。

理论家们推测，这可能是由于与融化其表面的冰接触而发生滑动。另一些人认为，流体层在拖鞋到达之前就已经存在了，并且以某种方式由表面分子的固有运动产生。

麦片

你可能想过，为什么你的早餐麦片会粘在一起，或者粘在一碗牛奶的边上。这种现象被科学家们称为“Cheerios效应”，它适用于任何漂浮的物体，包括早晨刮胡子后在水中出现的气泡和毛发微粒。

剑桥大学的研究生多米尼克·维拉和哈佛大学的数学家拉克什米纳拉亚南·马哈德万是第一个用简单物理学的术语解释这种效应的人。他们证明，麦圈效应源于液体表面的几何形状。

表面张力使牛奶的表面凹陷在碗的中间。由于牛奶中的水分子被玻璃吸引，牛奶的表面围绕着碗的边缘向上弯曲。因此，靠近边缘的谷物片会沿着这条曲线向上漂浮，看起来好像它们紧贴着边缘。

同样由于表面张力，谷物漂浮在你碗的中间会凹陷牛奶的表面，造成一个凹陷。当两块谷物碰在一起时，它们的两个凹痕就会变成一个凹痕，然后它们就会粘在一起。

磁场

克利夫兰州立大学物理学教授、被广泛使用的教科书《物理学基础》的合著者Jearl Walker解释说，磁场自然地从构成原子的带电粒子（尤其是电子）向外辐射。

通常在物质中，电子的磁场指向不同的方向，相互抵消。但是，当一个物体的磁场中所有的电子都沿同一方向排列时，就会产生一个净磁场。这对其他磁性物体施加一种力，根据它们自身磁场的方向吸引或排斥它们。

不幸的是，试图在更深的层次上理解磁性本质上是不可能的。尽管物理学家们提出了一个叫做“量子力学”的理论，非常精确地解释了粒子的行为，包括它们的磁性，但是没有办法直观地理解这个理论的真正含义。

静电

静电冲击既神秘又令人不快。我们所知道的是：当你的身体表面积累了过多的正电荷或负电荷，当你触摸某物放电时，它们就会发生。或者，当静电积聚在其他物体上时，比如说你触摸到的门把手，它们也会发生。

但为什么会有这么大的电压呢？通常的解释是，当两个物体一起摩擦时，摩擦把电子从原子的一个对象转移到第另一个对象。两个物体都将被静态充电。但是为什么电子从一个物体流向另一个物体，而不是向两个方向移动呢？

这一点从来没有得到过令人满意的解释。最近的一项研究发现，情况甚至可能并非如此。科学家发现静电荷物体上存在过量的正电荷和过量负电荷。他还发现，物体摩擦时，整个分子似乎在物体之间移动。