貓真的是液體嗎？看看科學家怎麼說
習慣上，液體被定義為適應容器形狀的材料，即容器是什麼形狀，注入液體後，液體就呈現什麼形狀。然而，在某些條件下，貓似乎也符合這個定義。
幾年前，網絡上出現了關於貓朋友的有點自相矛盾的現象，還被入選為關於網絡快速傳播現象之一。馬克-安東尼?法爾丹（Marc-Antoine Fardin），巴黎狄德羅大學（Université Paris Diderot）的流變學研究員。他表示當他第一次看到這個問題時，在大笑之後便陷入了深思。
法爾丹決定重新研究這些問題，以流變學為核心來闡明物質的變形和流動等問題，這項研究在2017年獲得搞笑諾貝爾物理學獎。
這個獎項每年都由一個致力於幽默科學的不太可能研究機構（Improbable Research）頒發，這個機構的目標就是突出讓人笑而深思的科學研究。哈佛大學每年都會舉行一個儀式。
液體是什麼？
液體的定義中心是一個相互作用：一個材料必須能夠為了適應容器而修改自己的形狀，這個過程具有一個特徵持續時間。
在流變學中，這叫做弛豫時間。確定某個材料是否為液體取決於觀測的時間周期與弛豫時間的比較結果。
以貓為例，如果給予它們足夠的時間，它們就能使自己的形狀適合於容器。如果我們給貓變成液體的時間，它們就是液體。
在流變學中，材料的狀態並不是一個固定的性質，必須測量的是弛豫時間。那麼弛豫時間的價值是什麼？又取決於什麼呢？例如，貓的弛豫時間隨著年齡的變化而變化嗎？
容器的類型是一個因素嗎？或者它會隨著貓的壓力程度而變化嗎？
當然，這裡的壓力是指機械意義上的壓力而不是情感上的壓力，但在某些情況下，這兩種含義可能會重合。
狄勃拉數和山脈的流動
從貓的表現可以清楚的看出，決定材料的狀態需要比較兩個時間周期：弛豫時間和實驗時間，實驗時間是容器從變形開始流逝的時間。
例如，這可能是貓進入水池後開始計算流逝的時間。一般，弛豫時間除以實驗時間，如果結果大於1，則材料相對固體；如果結果小於1，則材料相對液體。
這被稱為狄勃拉數，《聖經》的女祭司將狄勃拉數用於描述地質時間尺度（在上帝之前）以及山脈的流動。在較短的時間尺度上，人們可以看到冰川逐漸向下流過山谷。
即使弛豫時間非常大（數天甚至數年），如果狄勃拉數很小（與1相比），這種行為也可以是液體。
相反，即使弛豫時間非常小（毫秒），如果狄勃拉數很大（相比於1），這種行為也可以是固體的。這就好比在你觀察到一個水球的瞬間它發生爆炸。
狄勃拉數是一個無量綱的數字，因為是弛豫時間除以實驗時間，所以比率沒有任何單位。在流變學和更廣泛的科學中，有許多無量綱的數字可以用來確定物質或者系統的狀態。
衡量蛋糕糊的速度
對於液體來說，還有另一個無量綱的數字，可以用來估計湍流、渦流或者水流是否會平靜地跟隨容器的輪廓變化（又稱為層流）。
如果流速是v，容器有一個垂直於流量的典型尺寸h，那麼我們可以定義速度梯度為v/h。速度梯度的倒數的單位也是時間的單位。
這段時間和弛豫時間的比值就是雷諾數，用來描述由慣性控制的流體；或者稱為魏森貝格數，用來描述由彈性（如蛋糕糊）控制的流體。
如果這些無量綱的數相比於1算大的，那麼流體可能是湍流；如果很小，則很有可能是層流。
詢問貓是否為液體的問題能夠讓法爾丹有機會向大家闡述流變學中這些無量綱數字的含義，希望大家在聽完發笑之後能夠認真思考。
蝌蚪五線譜編譯自sciencealert，譯者 孫慧敏，轉載須授權