这个你每天刷牙时看见的现象，物理学家花了500年也找不到解释(3)

巨浪指的是水流中发生的水跃，例如法国圣帕尔东地区附近多尔多涅河谷中的浪。
当潮汐发生时，河口处水位的急剧变化就引发了巨浪。潮汐越是迅疾、强劲，浪也就越大。潮汐产生的重力波传播到高处，遇到湍急的水流，产生了冲击波。
通过改变地形和控制河流流量，我们可以调控巨浪的强度，甚至阻止其形成。如果说巨浪可以被视为移动的水跃，我们也能在自然界中观察到静态的水跃，例如瀑布落下，或是大坝泄洪的时候。
自从18世纪末起，工程师和物理学家对巨浪产生了兴趣。意大利工程师乔治·比多内（Giorgio Bidone）将水跃视为一种抬升灌溉用水的方式。
继比多内之后，法国水利学家让-巴蒂斯特·贝朗日（Jean-Baptiste Belanger）成了第一个对撞击点进行理论分析的人。1846年，贝朗日发表了一个方程。这个方程建立在流体流动过程中的动量守恒和水跃中不同部分的流量守恒之上。通过这种方式，他提出了第一个“冲击条件”，调和了上游和下游的数学描述。在同一时期，法国水利学家亨利·达西（Henry Darcy）和亨利·巴赞（Henry Bazin）利用在水渠进行的实验，证实了冲击理论。如今这一理论仍然是水跃建模的根基，无论水跃发生在河流还是水槽中。
英国物理学家瑞利男爵（Lord Rayleigh）首先将运河中的水跃现象和水槽中圆形的水跃联系起来。1914年，他重复了贝朗日提出的冲击条件，并将其应用于圆形水跃。在这种情况下，冲击条件再次得到了实验验证。但是在某些情况下，理论预测的水跃半径却比实际观察到的大了数十倍。
惯性流与层流
物理学家发现，必须考虑水跃内部的流体黏度，才能更准确地描述流体的运动，计算冲击半径。摩擦力越大，流体的运动就越困难，也就是说黏度更大。当我们分别在蜂蜜、油和水中搅动勺子，就能感受到这种差异。油的黏度大约是水的100倍，而蜂蜜的黏度大约是油的100倍。
在流体运动中，我们可以观察到惯性流，这时流体黏度可忽略，机械能守恒；另一种情况是层流，这其中黏度的作用要大得多。在后一种情况下，系统机械能中有不可忽略的一部分转化为热能。回到流体中搅动勺子那个案例，当你在蜂蜜中搅动勺子的时候，仅有勺子周围的流体会流动，你注入系统的能量几乎立即以热量的形式耗散。这就是粘稠流体的流动。
而当你在水中搅动勺子的时候，就得到了惯性流。最终整个流体都会运动起来，直到你投入的能量在边界层处耗散。