泡在牛奶裏的早餐穀物Cheerios(晶磨)麥圈總會聚到一起,成群漂浮在中央或是靠在碗的邊緣。一份最近發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的研究找到了背後的原因。

按照以前的理解,牛奶表面的張力把重量很輕的麥圈托在上面,由於它們在牛奶表面形成略微的凹槽,在重力的作用下,其它的麥圈也會往這邊滑動,使得麥圈聚在一起。

美國布朗大學(Brown University)的這份新研究發現這背後一種以前不知道的因素——麥圈的傾斜:由於牛奶表面下垂的形狀,麥圈略微傾斜地互相靠在一起。傾斜增加了麥圈給液體造成的推力,使得麥圈也得到來自液體相應的反作用力,這股反作用力增加了麥圈之間的引力。

研究者設計了一個精巧的實驗測量它們之間的作用力。

他們三維打印兩個和麥圈差不多大小的塑料盤,在其中一個的裏面放上一塊磁鐵,讓它們浮在一桶水的上面,周圍佈置一圈電線,讓它們聚到一起。電線圈產生的磁場將對裏面有磁鐵的塑料盤產生一股與塑料盤之間引力方向相反的作用力。

研究人員通過測量磁場的強度就能探知塑料盤之間的作用力情況。他們用不同質量、直徑的塑料盤實驗後發現,兩者之間的引力與物體質量的平方成正比。

研究人員說,這次實驗讓他們了解到浮在液體表面聚到一起物體之間的引力,比之前所認為的更強。◇