颗粒物质是以离散态形式存在的物质形态，运动规律与一般固体和液体很不相同。“巴西果效应”是指混合颗粒中大上小下的分层，这个名称源于欧洲早餐。穆兹利是欧洲人常用的早餐，它用通常未烤过的卷状燕麦和干水果混在一起制成的，巴西果一般是干水果中最大的。人们发现每天第一个从盒里倒出穆兹利的人总会得到更多的巴西果，而最后一个倒出穆兹利人的则只能得到燕麦片。科学家们早在２０世纪３０年代就开始研究这种大颗粒跑到小颗粒上面的物理运动原理。后来，美国的Ｓｈｉｎｂｒｏｔ等人观察到在某些情况下，垂直振动也会导致大颗粒运动到下层，而小颗粒则运动到上层，产生了所谓“反巴西果效应”。但美国芝加哥大学的研究小组２００１年在《自然》杂志上发表了不同的研究结果，他们未观察到“反巴西果效应”现象，但发现大颗粒上升的速度会随着气压的变化而改变。
陆坤权和同事通过不同密度大球在不同尺寸颗粒床中振动的实验，系统研究了大球上升和下降的规律。他们发现，当大球和颗粒密度比大于某临界值时，出现了大球上升的“巴西果效应”，且上升的速度随密度比增大呈幂次变快。而当密度比小于此临界值时，则出现大球下降的“反巴西果效应”，下降的速度随密度比减小以幂次变快。陆坤权说，更有意思的是他们发现气体在“反巴西果”的形成中起关键作用。研究人员在振动状态下形成的“反巴西果”的颗粒床中，测得了负气压，他们解释说正是这个负压驱动了密度小的大颗粒向下运动，形成了“反巴西果”现象。在相同条件下，抽空的系统中则没有出现“反巴西果”现象。他们还发现，在一定振动频率和加速度下是否产生负压又与床中颗粒的大小及密度有关。
新实验结果证实Ｓｈｉｎｂｒｏｔ等人观察到的“反巴西果”现象，也解释了美国芝加哥研究小组得出的不同结论。陆坤权说，“反巴西果”现象中因为实验中使用的玻璃颗粒直径小到了正好能出现负气压，而芝加哥小组使用的床玻璃颗粒直径较大，床内部没有负气压存在或负气压不够大的缘故。
陆坤权说，颗粒的分离和混合原理在工业界有重要使用价值，许多药物、食品、化妆品、混凝土和矿物及许多工业材料都是多种颗粒物混合而成的，但由于颗粒运动的规律不同于固体和液体，它的复杂非线性行为一直以来都没有得到很好的认识，因此这一领域近年来受到物理学界的广泛关注。他认为，对于“巴西果”运动现象还有许多问题没有解答，科学家们还需要做更多实验和理论工作。该项研究得到了国家重点基础研究项目和国家自然科学基金的资助。文章引用自：http://www.chinainfo.gov.cn/data/200308/1_20030805_63567.html
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