美乃滋是液體還是固體？揭開醬料的奇妙物理特性

想像一下，當你準備享用晚餐時，拿起一瓶美乃滋醬倒過來，期待它會順利流到盤子上。但奇怪的是，醬料竟然卡在瓶口一動也不動，就像固體一樣頑固。

這時你用力搖晃瓶子，突然間一團醬料「啪」地掉在盤子上。此刻它又表現得像液體了。但與水或牛奶不同，美乃滋不會在盤子上擴散開來，反而能維持形狀，就像一坨馬鈴薯泥，這又讓它看起來像固體。

當你用紅蘿蔔條或芹菜棒沾取時，它會變形。你可以輕鬆塗抹，卻不會像真正的固體那樣產生阻力。這種既能流動又能保持形狀的特性，正是美乃滋最有趣的地方。

作為一名研究非牛頓流體的物理學教授，我專門探討這類既非典型固體也非液體的「軟物質」。在我的實驗室裡，我們研究皮膚、黏液等具有獨特物理特性的材料，甚至從中獲取靈感來設計新材料。

要理解美乃滋的奧秘，首先要認識物質的基本狀態。傳統上物質分為固體、液體和氣體三態，你可能還學過第四態——電漿態。這些狀態的差異取決於分子間的相互作用方式。

固體分子緊密連結，形成固定結構；液體分子能自由滑動，適應容器形狀；氣體分子則完全自由移動。而美乃滋其實屬於第五種物質狀態——軟物質，這種黏彈性材料同時具備液體的流動性和固體的彈性。

日常生活中，優格、洗髮精、牙膏、鼻涕等都屬於軟物質。這類物質有個特別現象叫「剪下稀化」——攪動時黏度降低。這就是為什麼搖晃美乃滋瓶能讓它順利倒出，靜置時卻像固體般頑固。

更有趣的是，有些軟物質會「剪下增稠」，例如玉米粉加水調製的歐不裂。輕觸時像液體，用力敲打卻會變硬。這種特性來自於材料中的長鏈聚合物分子，它們就像糾結的義大利麵，既能相互纏繞又能夠相對滑動。

市售美乃滋通常含有黃原膠，這種天然聚合物正是賦予醬料獨特質地的關鍵。下次當你倒美乃滋時，不妨想像這些分子鏈如何在你搖晃時解開糾結，讓醬料恢復流動性。這種看似簡單的日常現象，其實蘊藏著深奧的物理原理呢！

（本文改寫自聖地牙哥大學物理與生物物理學教授Rae Robertson-Anderson原作，原刊於《對話》雜誌）