“虎纹”里的秘密

瑾睿

这两年，各种各样的网红茶出现在大众视野，成为人们的心头好。脏脏茶就是其中一款，上面奇特的“虎纹”也成为人们拍照打卡的符号。不知道你在品尝和拍照的时候，是否想过，为什么脏脏茶会有如此奇特的“虎纹”呢？

也许你会说，“虎纹”是牛乳撞入黑糖产生的效果，而且只有新鲜的牛乳和现熬的浓稠黑糖才能形成这样的效果。确实没错，但你可能不知道，“虎纹”的形成是一种有着140年历史的经典物理现象，即瑞利-泰勒不稳定性，和蘑菇云是一样的原理。

瑞利-泰勒不稳定性发生在非稳定的密度分层状况下，比如较重的液体流向较轻的液体时，在重力的作用下会加速较重液体的入侵进程，因此产生了湍流及随之发生的界面上的湍流混合过程。

举一个简单的例子，大家可以试著做一下。首先，准备一杯加了色素的蜂蜜水（或者任何一种带有颜色的、浓度比水高的饮料）和一杯白开水。在蜂蜜水的杯子上放一块塑料片，主要目的是防止一会儿把蜂蜜水倒扣过来时流出。接着，把蜂蜜水倒扣在白开水的杯子上面，并迅速拉开塑料片。这时，你会看到两种液体融合到一起，这种现象就是瑞利-泰勒不稳定性。它会发生在任何两种不同浓度的液体之间，在生活中非常常见。想象一下，你把牛奶加到咖啡中时的现象，是不是一样呢？在自然界，火山爆发、核弹爆炸的蘑菇云等也都是由于瑞利-泰勒不稳定性。

瑞利-泰勒不稳定性现象是1880年由英国物理学家、诺贝尔奖获得者、第三代瑞利男爵约翰·斯特拉特发现的，当时他正在研究卷云。70年后，英国物理学家杰弗里·泰勒对这种现象进行了进一步的研究，他发现除了高密度液体流向低密度液体会出现这种现象，加速低密度液体也会出现类似情况。

如果你对这种现象很感兴趣，除了观察奶茶，你还可以多观察大自然。比如，太阳的日冕、蟹状星云等。