解释为什么花生酱是一种美味液体的物理学：

运输安全管理局的要求深入每个飞行常客的脑海：您可以携带体积仅小于 3.4 盎司（100 毫升）的液体。

但是当 TSA 最近没收了在这条规则下的一罐吉夫，花生酱爱好者们都起来了。一些对安全持怀疑态度的人可能怀疑饥饿的官员只是想制作自己的 PB&J。

然而，TSA 认为花生酱是一种液体——而一罐全尺寸的 Jif 超过了 3.4 盎司的限制.

就像美国人最喜欢的豆类三明治配料一样，这个故事及其引发的愤怒开始蔓延。

然而，我是一名研究流体的机械工程师流量，TSA 的行动对我来说很有意义。按照科学定义，花生酱确实是一种液体。

首先，考虑流体

要定义液体，首先要定义流体。任何在施加剪切力时连续流动的物质都是流体。想想剪羊毛rce 作为一种物质的切割作用，导致它连续流动。

例如，移动你的手臂会导致周围的空气改变形状——或变形，用物理学术语来说——并流出方式。当您的手臂划水时，水也会发生同样的事情。

液体有很多种。有些行为非常可预测并且移动平稳，就像空气或水一样。这些被称为牛顿流体，以艾萨克·牛顿爵士的名字命名。

从科学上讲，牛顿流体是一种剪切力与其施加在材料上的应力（称为剪切应变）成正比变化的流体。

对于牛顿流体，流体流动的阻力 – 即它的粘度 – 在给定温度下是恒定的。

其他类型的流体不会那么顺畅和轻松地移动.对于某些物质，如花生酱，可能需要最小的剪切力或切割力才能使其流动，并且它可能随剪切应变非线性变化。想象一下你正在搅拌一罐 of 花生酱。

如果你搅拌得非常快，用更大的剪切力，PB 会变得更流动，而如果你搅拌缓慢，PB 会保持坚硬。这些类型的流体称为非牛顿流体。花生酱可能更粘而不是流动——也许你可以认为这种运动更像块状。

花生酱实际上是非牛顿流体的一个很好的例子，因为它不像空气或液体那样容易流动水，但如果施加足够的力，它会流动，例如当刀将它涂在面包上时。

它流动的难易程度也取决于温度——你可能会在热吐司上涂抹花生酱后滴落花生酱.

奇怪的液体无处不在

我们的日常生活——但不是我们的飞机随身行李——充满了意想不到的液体。一般来说，如果它能流动，它就是流体。它最终会形成其容器的形状。

一些令人惊讶的液体是花生酱的厨房邻居，例如生奶油、蛋黄酱和烹饪即面糊。你会在浴室里找到其他东西，比如牙膏。自然界是其他奇怪流体的家园，例如熔岩、泥石流、雪崩和流沙。

砾石可以被认为是类似流体的。单个颗粒是固体，但可以倾倒一堆砾石颗粒并填充容器——这就是所谓的颗粒状流体，因为它具有类似流体的特性。从盒子里倒出麦片或将糖倒入碗中也是如此。

车流在繁忙的高速公路上，人们从拥挤的体育场馆涌出。

你甚至可以认为躺在阳光下的猫是一种液体，当它变平并充满容器般的皮肤时。昏昏欲睡、放松的狗、松鼠，甚至昏昏欲睡的婴儿都符合液体的定义。

液体是液体的一种

现在，你可能会反对：但是，TSA 并没有称花生给流体涂黄油，他们说它是液体！

流体分为两大类：气体和液体。两种气体和液体可以变形并倒入容器中，并会呈现容器的形状。但是气体可以被压缩，而液体则不能，至少不容易。

花生酱可以倒入容器中，然后变形，或者变成容器的形状。每个 5 岁的孩子都知道花生酱不会压缩。当他们将 PB&J 或花生酱饼干压在一起时，花生酱不会挤成更小的体积。不——它会从侧面喷到他们的手上。

因此，花生酱的结论是：美味的液体。

如果您打算在飞行途中制作 PB&J 三明治，请指望带上少于 3.4 盎司的液体花生酱。它的液体表亲果冻也是如此。

Ted Heindel，大学教授，Bergles 热科学教授，多相流研究和教育中心主任，爱荷华州立大学

本文根据知识共享许可从 The Conversation 重新发布。阅读原文。