為什么天瑪利（咖啡乳）酒表面上2毫米厚的一層奶油會快速產(chǎn)生回轉(zhuǎn)渦旋的圖案？

這是適合飯后餐桌“實(shí)驗(yàn)室”的一個完美的實(shí)驗(yàn)。因?yàn)樗恰缎驴茖W(xué)家》讓世界引起關(guān)注的一個實(shí)驗(yàn)，所以我們自己覺得特別榮耀。要用一些質(zhì)量好的輕脂稀奶油，因?yàn)榕Ｄ踢^稀容易流動，而重脂奶油又太稠。不要舍不得，最后形成的產(chǎn)物甚至可以直接喝掉。

所需的材料

一個寬平底玻璃杯

輕脂奶油

一瓶天瑪利牌（咖啡乳）酒

一個羹匙

要做的事情

向玻璃杯里倒入1厘米深的天瑪利酒，再加入薄薄的一層稀奶油。奶油要沿著羹匙的背面慢慢地倒，這樣奶油才會均勻地鋪在天瑪利酒的表面。怎樣把倉鼠變成化石?居室客廳里

會看到的現(xiàn)象

隨著奶油和天瑪利酒的相互作用，酒表面的奶油會裂開，形成類似多個細(xì)胞組成的圖案。

究竟發(fā)生了什么

渦旋圖案是對流造成的。對流是流體的整體運(yùn)動，通常由溫差（溫度的差異）導(dǎo)致的。然而在這個實(shí)驗(yàn)里，對流是由兩種液體濃度上的差異驅(qū)動的，這被稱作溶質(zhì)對流。

天瑪利酒中的酒精是對流的驅(qū)動力。當(dāng)加入奶油之后，酒精開始向其滲透。當(dāng)酒精到達(dá)表面時(shí)，它會改變表面張力，使張力下降。奶油液體沒有受到影響的區(qū)域仍維持著其較高的表面張力，于是將表面張力低的奶油液體拉向自己。隨著表面奶油液體被拉開，天瑪利酒便向上運(yùn)動填充進(jìn)來。填充區(qū)域的表面張力比被拉走的奶油液體表面張力更低。由于產(chǎn)生了對流循環(huán)，這個過程會自己持續(xù)下去。只要天瑪利酒和受影響奶油區(qū)域之間的濃度差異存在，這個過程就會持續(xù)。

表面張力對流被稱為馬朗格尼對流（Marangoni convection）。在干燥各種油漆時(shí)這種對流作用也會發(fā)生。這種對流作用還造成諸如酒杯中飛奔向下的“腿”之類的那些現(xiàn)象（參見本書的實(shí)驗(yàn)“酒鬼的腿”）。從天上滾動的云到煎鍋里的油中都會見到類似的現(xiàn)象。不過，天瑪利酒有點(diǎn)特殊性，因?yàn)樵谄渌到y(tǒng)中，對流環(huán)是圓形或者是六邊形的。

附注：

我們很高興把這個實(shí)驗(yàn)納入本書，因?yàn)楫?dāng)這個問題在《新科學(xué)家》雜志上剛被提出時(shí)，沒有人知道答案，這讓一組研究者對這個現(xiàn)象進(jìn)行研究，并且就這個題目寫出了結(jié)論性的論文。