茶叶悖论 爱因斯坦为什么不是普通人？看他怎么喝茶就明白了，差距太明显了！没法比.......

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小现象

伟大的科学

在“茶杯”中，转动后，所有东西都聚集在底部的中心。

“茶悖论”之所以不听“离心力”，是因为脏，是因为二次流。

在流体力学中，二次流:如果沿边界的流动由于侧向压力而平行于边界偏移，边界附近的流体层由于速度较低而比远离边界的流体层偏移更强，导致二次流叠加在主流上。

也就是说，在搅拌茶叶的时候，茶叶被吸入二次流，然后被扫到杯底中央。在二次流中，靠近茶杯底部的液体速度较低，下面的茶叶无法上升，最后被迫抱团取暖。

二次流到底是不是“茶”的魔鬼，简直就是对降维的打击，这根本就是不公平，不友好，不文明！

“茶杯”外面

这种二次流不仅欺负茶杯里的人，还在茶杯出来的时候兴风作浪。

这里我们需要给你一个概要。

19世纪中叶，那个时候爱因斯坦还没有诞生，牛顿已经不朽了一百年。在牛顿力学的基础上，为各种学科增添了一股巨大的新鲜血液浪潮，其中一种假想的力——科里奥利力出现在气象学中。

科里奥利力(Coriolis force)，简称科里奥利力(Coriolis force)，是对在旋转系统中作直线运动的质点相对于惯性引起的直线运动的偏差的描述。科里奥利力来自物体运动的惯性。

地球是一个“旋转系统”。

科里奥利力的一个常见现象是北半球的物体倾向于右转，而南半球的物体倾向于左转。

右转

左转

而河流受科里奥利力的影响:在北半球，右岸的侵蚀比左岸严重，在南半球，左岸的侵蚀比右岸严重。

地质导向力是科里奥利力的一个分量

换句话说，最直的河，只要在地球上，就能给你白万~

长期以来，地理学家认为是科里奥利力造成了河流侵蚀。

但是！早在1926年，爱因斯坦就发表了一篇论文《河道中物质的形成原因和所谓的拜尔定律》。

巴尔定律:由于科里奥利力的作用，北半球右岸的泥沙容易被冲走，而南半球左岸的泥沙容易被冲走。

爱因斯坦指出，河流左右两侧的侵蚀不平衡是由于河流中的二次流造成的，类似于茶杯中的二次流。

截图来源:爱因斯坦论文

我们看图中河道的AB段，会产生顺时针方向的二次流，这就是茶杯右半部的情况，这就是泥沙从右侧带到左侧底部堆积的原因。

这种情况持续下去，原本弯曲的河道“断得更弯”。

特别是爱因斯坦的意思是，无论河流流向哪里，无论北半球还是南半球，侵蚀都只会在外曲侧，而内曲侧只会累积。

河底的水产生摩擦效应，使其流速变慢，底部的泥沙受到压力梯度。河流一侧被侵蚀后，河底的泥沙重新分布。

从1984年到2012年，从秘鲁乌卡里亚河的演变来看，爱因斯坦的确是对的！这条河不仅静静地“移动”，而且放弃了总是被侵蚀的弯曲的一边。

而这个总是被侵蚀，最后被赶出家门，自力更生的门户弯曲的一边就是“牛弓湖”。

灵魂牵着手，那个圆圈就是牛弓湖

爱因斯坦肯定了科氏力对河流侵蚀确实有一定的影响，但并不是如巴尔定律所判断的那样。

爱因斯坦只是喝了一杯茶，他写了一篇论文，顺便解释了巴尔定律没有给出的力学原理。

也许爱因斯坦的成就太多了，每一项成就都太伟大了。没有多少人知道他提出了“茶悖论”。

1950年，他的长子汉斯.爱因斯坦在他父亲理论的基础上提出了泥沙运动力学理论，为河流泥沙工程的发展做出了突出贡献。

说到爱因斯坦的大儿子，不知道大家对爱因斯坦的后代了解多少？

如果像爱因斯坦这样的大科学家的智慧能够延续下去，人类认知世界的进程就会加快。

但是，科学的发展不仅仅是科学家的后代推动的！每一个数学爱好者的出现，都是科学长期发展的动力。

作者:超模君，《超级数学建模》微信官方账号主编，数学与跨学科教育自媒体博主。爱分享数学建模的有用知识，深挖有趣的跨科学的人物故事，呼唤可靠的现代教育产品。他是清华大学出版社2019年出版的《大科学家芥子苏密的小故事》的作者。

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