一滴水，从空中落入水中，其具体的细节是什么？

每个视力正常的人，相信都见过这司空见惯的现象，但你能将这一细节说清楚吗？

麻省理工学院数学系的John Bush教授利用高速摄像机记录下来一滴水滴如何融入到水中的过程。在镜头下可以看到，水滴在水面上就像小朋友在蹦蹦床上一样，弹上弹下；当能量消耗完之后，水滴就会静止在水面上，并开始和水面直接接触。突然，水滴融入水面并产生新的一个小水滴，小水滴会向上弹起，然后再重复之前的过程。

为什么会这样呢？

John Bush教授通过实验和理论模拟揭示了在水滴融入到水平液面的过程中，“表面张力”起到的重要作用。水分子和水分子之间总是存在着相互作用，在水的内部，这种相互作用平均起来是零，但是在水和空气的表面上，水分子的密度相对较小，分子和分子之间的距离较大，分子所受的作用力主要为吸引力，其合力垂直于表面指向水的内部。因此水的表面就像橡皮膜一样有着弹性，总是想达到表面积最小的状态，这就叫做水的表面张力。正是由于水的表面张力，无风时的水面会保持平静，小虫子能够在水面上爬来爬去，落下的水滴会保持着接近球形的样子。水滴落到水面上能够被反弹回来，就是因为表面张力在起作用。

当水滴在空气中能量消耗殆尽，停留在水面上时，水滴的下端先和水面接触并且接触面逐渐变大；随着这个过程的继续，水滴里面大部分的水会被挤到下面的水里，水滴也慢慢变“瘦”，而水滴和液面相连的地方会逐渐变小直到成为一个点，从而把一部分原来水滴的水分割出来；当这个点断开之后，这部分水形成的小水滴就会在表面张力的作用下向上弹起来。

就这样，一个水滴融入水面之后，它的一部分会形成一个新的小水滴，而这个新的小水滴在融入水面的时候会再形成一个更小的水滴。这样的过程会连续发生几次次，直到水滴小到可以直接融入水面。

 水滴落在水面上跳动，融入水面并产生小水滴的过程视频

上述这种情况，要求从空气中下落的小水滴离开水面的距离要近，大约只有几毫米的样子，相当于把水滴轻轻地放在水面上。如果水滴从更高一些的地方落下来，那它会以比较大的速度和水面相撞，就像流星撞到地球上形成的环形山一样，水滴和水面相撞时首先会激起一圈环形的结构，把水向周围排开。环形结构里的水流回中间的时候，又会把一些水激起，形成一个水柱。接下来，水柱里的水向下回流，同时水柱迅速变瘦，在水柱的顶端偏下的位置形成一个断点，就这样，一个小水滴形成了。

在这整个过程中飞溅的浪花和断开的水柱会形成很多小水滴，其中有一部分竖直方向运动速度较小，就会形成上面提到的在水面上跳舞的小水滴。

在刮风下雨、飞瀑流水、海浪波涛里，数不清的漂浮在水面上的小水滴会默默地形成，默默地在水面上跳着美丽的舞蹈。

大自然奇妙无比，每一个细心的观察和发现，都能带给我们无比的震撼。