【科幻科學報 No.720】芡糊是液體還是固體?─科幻科學報─智邦公益電子報
enews.url.com.tw · August 01,2017科學人 ■ 芡糊是液體還是固體?
▌文╱柯林斯(Nathan Collins)
▌譯/洪艾彊
▌提供/科學人
芡糊這種濃稠的溶液(在太白粉或玉米澱粉裡加進些許的水)有著怪異的性質。乍看之下,它和一般的液體沒有兩樣,可以倒進不同形狀的容器中,或把手插進去。但是如果突然擠壓或是用力拍擊液面,你會發現它突然變硬了──因此你也可以把它揉成球狀,或是在它的表面行走,甚至當成彈簧床在上面跳來跳去。
用力攪拌芡糊會使它變得像石頭一樣堅硬。美國耶魯大學的布朗(Eric Brown)特別喜歡把玉米澱粉均勻混入水中,示範這種稱為「毆不裂」(oobleck)物質的奇特物性。他說,只要夠用力,毆不裂可以使攪拌用的金屬棒攔腰折斷,更神奇的是,一旦放慢攪拌的速度,又會回復為正常的液體。這兩種截然不同的軟硬反應可以不斷重複出現,直到你手痠為止。
物理學家嘗試多年,想解開剪切增稠(shear thickening)現象的原理,這種現象是指有些液體能突然轉變為固體。直到2003年,法國科學家終於找到了一些證據,顯示顆粒間的摩擦可能是造成剪切增稠現象的主因。
隨後,其他科學家利用電腦模擬證實了顆粒間的作用力確實是關鍵。最近在《物理評論通訊》有一篇關於此現象的文章,美國紐約市立大學的化工系教授莫瑞斯(Jeffrey Morris)是共同作者之一,他說:「在玉米澱粉含量低的時候,溶劑扮演潤滑的角色,使顆粒(即溶質)得以自由移動。」即使再多加點玉米澱粉,他補充說:「水所扮演的潤滑角色依然不變,」直到有人突然用力去攪拌它。該研究的主要作者、紐約市立大學的瀨戶良平表示,外力迫使顆粒產生碰撞,而粗糙的顆粒表面使得它們不容易打滑,逐漸形成一條條堅硬的長鏈,這就是剪切增稠使玉米澱粉溶液突然變硬的原因。
莫瑞斯說:「剪切增稠實在太神奇了。」想想看,這麼簡單的現象竟然花費研究者無數次的實驗和理論分析,才得以稍微窺見端倪。布朗認為還有更多的疑問有待解答,例如,同樣的微觀作用力是否也能解釋毆不裂物質受到拍擊時所表現的異常硬度。
科學小視窗 ■ 論文產生器生產廢文 期刊也受騙
▌文/科科報編輯小組
2005年時有3名美國麻省理工學院學生,為了諷刺部分學術研討會只是為了賺錢,對論文品質完全不審核,於是撰寫了一個名叫SCIgen的論文產生器程式,可以快速產生一篇有圖表、有參考文獻、架構完整的論文,但內文當然是毫無意義。當初這些學生就騙倒了研討會主辦單位,引發喧然大波。
結果過了9年,這個程式產生的論文竟然還不斷登上期刊。根據外電報導,法國電腦學者Cyril Labbe踢爆包括德國出版商Springer、IEEE等單位收錄了超過100篇由論文產生器製造的論文,這些論文已經全數被移除。
因SCIgen可免費在網路上使用,現在學界反而還要想盡辦法,來破解研判到底論文是不是由程式自動產生出來的。