紀(jì)中展

當(dāng)我們打開(kāi)一瓶有年份的純正葡萄酒，倒出部分酒液在酒杯中，然后輕輕地?fù)u晃酒杯，讓酒液在杯壁上均勻地旋轉(zhuǎn)，停止后，神奇的現(xiàn)象發(fā)生了：酒液形成了一條條液柱，在杯壁上留下一道道酒痕，這被業(yè)內(nèi)人士叫做“掛杯”。人們也為它起了一個(gè)動(dòng)聽(tīng)的名字“葡萄酒的眼淚”。

為啥會(huì)有掛杯現(xiàn)象呢？

解答這個(gè)問(wèn)題之前，我們需要先理解一個(gè)詞“表面張力”。液體與氣體相接觸時(shí)， 會(huì)形成一個(gè)表面層， 這個(gè)表面層內(nèi)存在著相互吸引力，這便是表面張力。我們可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)來(lái)理解它：用滴管將水滴在硬幣上，當(dāng)水滴的數(shù)量累積到30滴以上，就會(huì)發(fā)現(xiàn)水面不是平整的，而呈現(xiàn)出一個(gè)球形。這時(shí)，水已經(jīng)超出了硬幣邊緣，卻沒(méi)有流下來(lái)，這就是表面張力——表面張力傾向于收縮液體，減小液體的表面積。

當(dāng)兩種液體相接觸時(shí)，表面張力強(qiáng)的液體會(huì)把表面張力弱的液體拉過(guò)來(lái)，而在同種溶液中，濃度高，表面張力增強(qiáng)，所以稀溶液會(huì)被迫向濃溶液中滲透。

而紅酒的掛杯現(xiàn)象就和酒精含量有關(guān)，因?yàn)榫凭繘Q定了紅酒酒液的表面張力。

搖晃酒杯后，葡萄酒會(huì)在酒杯內(nèi)壁形成一層薄薄的液體膜。由于酒精比水揮發(fā)得更快，在酒杯內(nèi)壁的酒液薄膜接觸空氣的面積更大，酒精率先揮發(fā)，杯壁上酒的濃度增加，表面張力增強(qiáng);而杯子底部的紅酒酒精揮發(fā)稍慢，含水量多。于是，附在杯壁上的酒液會(huì)將杯底的酒液“拉”上來(lái)，而隨著杯壁上的酒液增多，最終在重力的作用下，酒液就會(huì)像眼淚一樣，沿著杯壁再流下來(lái)。

最早關(guān)注掛杯現(xiàn)象的學(xué)者是19世紀(jì)的英國(guó)物理學(xué)家詹姆斯·湯姆森。他于1855年發(fā)表論文《在葡萄酒和其它酒類(lèi)表面觀察到的一些奇特運(yùn)動(dòng)》，認(rèn)為掛杯是一種由液體表面張力作用引起的熱毛細(xì)對(duì)流。10年后，意大利帕維亞大學(xué)的物理學(xué)博士卡羅·馬蘭哥尼又發(fā)表一篇論文，系統(tǒng)地解釋了這種現(xiàn)象，被命名為“馬蘭哥尼效應(yīng)”。19世紀(jì)末，著名學(xué)術(shù)期刊Nature上刊登了一篇關(guān)于表面張力的論文，論文這樣形容表面張力：如同一張可以自我修復(fù)回彈的皮膚，是形成泡泡和維持泡泡形狀的原因。

日常生活中的很多現(xiàn)象都與表面張力有關(guān)，比如永遠(yuǎn)呈現(xiàn)球形的水滴。在幾何學(xué)中，球形是一定體積下具有最小表面積的幾何形體，當(dāng)水聚集在一起，水滴內(nèi)部會(huì)有凝聚力，將水滴外邊的水分子緊緊拉住。如此一來(lái)，液體表面層就有收縮趨勢(shì)， 因此縮小了水滴表面積。

在動(dòng)物學(xué)界，和表面張力相關(guān)的現(xiàn)象也很多。比如，因?yàn)楸砻鎻埩Γ嫘纬蓤?jiān)硬的球狀“外殼”，一些像水黽（音同“免”）的昆蟲(chóng)就可以在水面“外殼”上迅速奔跑。

表面張力也會(huì)給小動(dòng)物帶來(lái)麻煩。比如，一些小昆蟲(chóng)淋了雨之后，可能會(huì)被困在小露珠里。此時(shí)，對(duì)它們來(lái)說(shuō)，要從露珠脫身就像沖破堅(jiān)固的尼龍繩網(wǎng)一樣，否則只能活活在露珠里“憋死”了。于是，很多小生物在進(jìn)化過(guò)程中，為了防止液體將自己浸濕，就讓身體變得非常光滑，甚至覆蓋一層薄薄的蠟質(zhì)。

讀到這里，下次你喝葡萄酒時(shí)，會(huì)不會(huì)停下來(lái)觀察這個(gè)神奇的“眼淚”呢？