為什么柱子受力會發(fā)生壓縮，而一根桿子卻會“彎下了腰”呢？這是因為如果桿內(nèi)部物質(zhì)分布足夠均勻，使得內(nèi)部力的分布足夠均衡，材料本身的形態(tài)也對稱，則只會發(fā)生壓縮，不會發(fā)生折彎。但自然界的物質(zhì)，幾乎沒有完全均質(zhì)的。

折彎也并不必然會發(fā)生，只有當(dāng)材料的長度和直徑之比達(dá)到某一水平，或者材料內(nèi)部物質(zhì)分布的不均勻程度達(dá)到一個所需水平時，應(yīng)力在中部集中，其受力分布的異常程度能克服材料邊界的限制，突破邊界的折彎才會發(fā)生。

如前所述，流體的液柱是由一個動態(tài)的平衡過程來保持其形態(tài)穩(wěn)定的。在物質(zhì)不斷更換的過程里，總會有局部的異常形態(tài)出現(xiàn)。有時候是一個氣泡，有時候是一個密度較小的團(tuán)塊，

有時候是別的什么。這種內(nèi)在的異常，破壞了液體內(nèi)部分子間的引力和液柱重力以及慣性之間的平衡。當(dāng)這種不平衡的狀態(tài)，嚴(yán)重到一定的程度時，就會導(dǎo)致折彎的發(fā)生。原本處于壓

縮狀態(tài)下的某部分物質(zhì)，受到側(cè)方向的推擠，向阻力最小的方向釋放勢能，先加速后減速遠(yuǎn)離中心軸，隨著離開中軸越來越遠(yuǎn)，分子間的壓力漸漸轉(zhuǎn)變成分子間的拉力，這股力量同時也作用在即將落下的液體上。在重力和慣性協(xié)同作用下，液柱向反方向開始新一輪的彎折。最下層的液柱，在往復(fù)過程中，內(nèi)部分子在“受壓—牽拉”兩種狀態(tài)之間來回轉(zhuǎn)換，形成振動。

表現(xiàn)為在原位的往復(fù)打圈。如果以時間為橫軸，振幅為縱軸的話，就會形成圖1-2所示的波動。

我們先看看這個過程發(fā)生在一個平面上時的情形：一股扁平的液柱流淌下來，在橫軸方向上，盡管有內(nèi)部的不均衡存在，但是這種不均衡無法突破較寬的邊界限制，更多地表現(xiàn)為壓縮形變；而在縱軸方向上，內(nèi)部不均衡易于突破較窄的邊界限制，表現(xiàn)為彎折，形成振動。

正像我們前面說到的，盡管上面實驗中橫軸具有較寬的邊界，但這個障礙也是相對的。一旦液體的黏度足夠大，下落的距離足夠高，即使是這樣的寬度，仍然會形成彎折，產(chǎn)生振動。

當(dāng)我們將液柱的扁平形態(tài)變成最常見的圓柱形，所觀察到的過程將不限于一個平面內(nèi)，變得有點復(fù)雜，但是本質(zhì)保持不變。黏液下落過程中形成的液柱內(nèi)部因為局部的不均衡受力，導(dǎo)致液柱向某一個方向彎折，形成最初的振動。此振動是在某一個平面內(nèi)產(chǎn)生的，但在和這個平面垂直的方向看，則沒有振動發(fā)生，只發(fā)生了壓縮形變，就像在圖1-3左邊圖片中所看到的。在這個平面上，一旦有新的因素，誘發(fā)折彎，就會出現(xiàn)另外一個波動。