花瓶掉下来会碎成多少碎片？
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掉落的盘子、打碎的方糖和破碎的水杯似乎都遵循相同的物理定律，即它们会破碎成多少给定尺寸的碎片。
几十年来，研究人员已经知道，当一个物体在跌落或粉碎时分裂成许多部分时，碎片过程存在一些普遍性。如果计算每种可能尺寸下存在的碎片数量并绘制该分布图，则无论破碎的物体是什么，它都将具有相同的形状。伊曼纽尔·维勒莫 法国艾克斯-马赛大学现在导出了一个方程来解释这种形状，有效地制定了物体如何破裂的普遍规律。
而不是关注裂纹如何出现的细节 在物体破碎之前，他采取了一种更缩小的方法。维耶莫考虑了物体可能破碎成的所有可能的碎片组。有些场景会包含非常具体的结果，例如花瓶破碎成四等份。他挑选了最有可能的一组，即熵最高的一组，它捕获了杂乱且不规则的破损。这类似于 19 世纪导出许多有关大型粒子系综的定律的方式。th 世纪，他说。此外，维勒莫还使用了物理定律来描述物体破碎时碎片总密度的变化，这是他和他的同事之前发现的。
将这两种成分结合起来，他可以推导出一个简单的方程，预测破碎物体应该产生多少个每种尺寸的碎片。为了了解它的效果如何，维勒莫将其与过去的一系列实验进行了比较，其中包括破碎的玻璃条、干意大利面条、盘子、陶瓷管，甚至海洋中的塑料碎片以及波涛汹涌的海面上的波浪。总的来说，这些场景中碎片的出现方式都遵循他的新定律，捕捉了研究人员以前见过的无处不在的图形形状。
他还进行了一系列实验，通过将物体从不同高度扔到方糖上，将方糖打碎。 “那是我和女儿们一起进行的一个夏季项目。很久以前，当我的孩子们还小的时候，我就这样做了，然后又回到了数据上，因为它们很好地说明了我的观点，”Villermaux 说。他说，在不存在随机性且破碎过程过于规则的情况下，该方程不起作用，例如，当一股液体射流遵循流体物理的确定性定律破碎成许多尺寸均匀的液滴时，以及在某些情况下，碎片在破碎过程中相互作用。
费伦茨·昆 匈牙利德布勒森大学的教授表示，由于维勒莫的分析所解释的图形形状如此普遍，因此它源于一个更大的原则也就不足为奇了。与此同时，令人惊讶的是，它的作用范围之广，以及在某些存在额外限制的情况下如何对其进行修改，例如在塑料中，裂缝有时可以“愈合”，他说。
碎片不仅仅是一个有趣的物理问题。更好地理解它可能会对工业采矿中破碎矿石的能源消耗产生真正的影响例如，或者随着全球气温上升，我们如何应对山区日益发生的落石事件，萨利坤。
Kun 表示，展望未来，不仅要考虑碎片大小的分布，还要考虑它们的形状，这可能会很有趣。此外，维勒莫表示，确定碎片的最小可能尺寸是一个悬而未决的问题。
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