漩涡是怎样形成的？
地球表面上看似静止的物体，其实随着地球自转做着围绕地心轴的匀速旋转运动（忽略地球公转的影响），静止的水（或其它流体）严格点儿说，本身就有加速度（这种加速度称为科氏加速度），当旋涡产生时，水失重下降，本身的自重使它产生了一定的重力加速度，这个加速度与它随地球自转时存在的加速度叠加，合成了一个新的加速度方向，并且在较小的半径上产生了较快的运动速度，看上去就是比较快的向下的螺旋运动，这就是我们看到的旋涡现象。因为这个原因，在地球上任何同一个地方看，旋涡总是按照同样的旋向产生，这就是一个符合物理规律的自然现象，不必觉得奇怪。
而为什么漩涡消失，因为污水进来后打破了漩涡加速度的方向，使其紊乱，自然不规律，使漩涡消失。
忘了说一点,从正上方观察,水向右偏转形成的旋涡是逆时针的.比较容易想,水一边向下流,一边往右偏,形成的是逆时针旋涡(当然是指北半球).说左漩右漩不够明显,容易误解,转着圈呢,哪是左哪是右呢.
美国麻省理工学院机械工程系的系主任谢皮罗教授，却敏锐地注意到：每次放掉洗澡水时，水的漩涡总是朝逆时针方向旋转的。这是为什么呢？谢皮罗紧紧抓住这个问号不放，进行了反复的实验和研究。1962年他发表了论文，认为这种漩涡与地球的自转有关，如果地球停止旋转就不会产生这种漩涡，由于地球不停地自西向东旋转，而美国处于北半球，便使洗澡水朝逆时针方向旋转，北半路的台风也是朝逆时针方向旋转，其道理与洗澡水的漩涡是一样的。他还断言，如果在南半球，洗澡水的漩涡将向顺时针方向旋转，在赤道，则不会形成漩涡。他的这种见解，引起各国科学家的极大兴趣，他们纷纷在各地进行实验，结果证明谢皮罗的结论完全正确。
最简单的漩涡模型，一个圆筒形容器，装有一定量的水，圆筒旋转的话就会带着水一起旋转，形成一个凹面（中间低，两边高），就是漩涡。
这个凹面的形状是由水的旋转速度和地球重力决定的在这个凹面上的每一个点，要满足重力与离心力的合力刚好与该点的切线垂直，就好像没有旋转时水面保持水平，就是重力与水平面垂直。
就是距离旋转轴距离为x处离心加速度为ω^2*x，与重力加速度的合加速度要与水平面垂直的话就是tanθ=（ω^2*x）/g
=
f
'(x)（导数）。
令x=0时f(x)=0，解这个方程得出f(x)=(ω^2/g)*(1/2)*(x^2)。
由此可见漩涡的形状是由重力和旋转速度决定的，是一个抛物面。
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2023-03-20 广告
提起漩涡，我们都会想到那旋转的水，有时我们如果朝那个地方扔点东西，立刻会被搅到里面。所谓的俄勒冈漩涡，就是在陆地上形成“漩涡”。它的力量也是神奇的。
在美国俄勒冈州格兰特狭口外、沙甸河一带，有一个方圆仅50平方米的奇怪地方，被称为“俄勒冈漩涡”。这里有一座古旧的木屋，其歪斜程度犹如比萨斜塔一样。走进木屋，会感到有一种巨大的拉力把你往下拉，就像是地心引力突然加强了。如果往后退，还会感到一只无形的手将你拉向木屋中心。
一到“俄勒冈漩涡”，走兽就会本能地回避，飞禽也会突然坠地，这儿的树全都倾向北极。
许多科学家对“俄勒冈漩涡”进行过长时间考察，试图解开这个谜。他们用铁链连着一个13公斤的钢球，把它吊在木屋的横梁上，这个钢球明显地违背了重力定律，倾斜成某个角度，晃向“漩涡”中心。你可以轻易地把钢球推向“漩涡”中心，但要把它推向外去很难。
“俄勒冈漩涡”存在的这种力量究竟是什么力量？它又是如何产生的呢？人们不得而知。
这种类似的现象，在美国加利福尼亚州蒙特雷湾北岸圣克鲁斯市附近也有，飞机从这块异常地带上空飞过时，所有表盘的指示器都瞬间失灵。这里生长的树木都朝同一方向倾斜。自从它在1940年被发现之后，这里成了科学家和游人研究和参观的地方。
这里也有一个倾斜欲倒的小屋，进屋的人都打破了地心引力定律而倾斜站立，有人竟倾斜45°站立而不会倒下。屋的一角斜放着一块板，形成一个斜坡道，将一只球放在坡道的高端，那球却并不向低端滚落，而保持静止，若将球推下去，它顺坡滚动，还未滚到最低端就回头往上“爬”直到顶端又停止不动。在这里，正常的人会感到头晕而难以适应。
至于为什么会出现这些怪异现象，科学家们各有各的见解，有人认为是强大的磁场在作怪，强大的重力转变为磁力，而强大的磁力又导致重力异常。但为什么会产生如此强大的重力呢？人们还不清楚。
在世界各地还有一些地方有类似“俄勒冈漩涡”的现象。在乌拉圭的温泉疗养区巴列纳角内有一块异常区，汽车开到这里停住，有一种奇特的力量推动车辆继续前进，上坡爬行几米才刹住，平坦路段则自动滑行几十米。
美国犹他州有一条“重力之山”的斜坡道。通过这段斜坡的公路长约500米，若驱车而下，在半途刹住车，车子竟然会慢慢后退，像被一股无形的力量拽着，硬是往坡顶爬去。而且重量越大的物体越容易往坡上爬。
人们用“地心引力”并不能解释这种现象，但这种反常的“引力”到底是怎样形成的，还得从“地心引力”这个根源去研究。希望人类能早日发现它的秘密。
1. 迷人的旋涡
静静凝视河面的人，常常会为一个突然出现的旋涡而兴奋不已。即使是在复杂的河道中，水面的旋涡也能持续相当长的时间。如果你再仔细观察这些旋涡的形状，你一定会被它和飓风、气旋、星系，以及水池中肥皂泡沫，这些自生的图像之间的相似性所吸引。然而，你也许会不经意地好奇并疑惑，它们真的相似吗？难道自然真的在跨度如此巨大的尺度上，无声地呐喊着它的相似性吗？这个旋涡结构是什么？它是因为什么原因而生成的？人们何以还没有理解它？
回答这一连串的惊问，当然面对着巨大的困难。要不然，如此明显的直观相似性背后的原因，也不会到现在还没有被清晰的揭示过。然而回答这些问题，当然也面向着巨大的学术进步，它将把我们目力所及的自然世界的构造过程，展示得一览无余。至少，回答它们，将让我们理解这个自然世界中最为普遍的运动，以及它那大善大美的结构——旋涡。
学术以实践为归宿，实践以实证为开端。那么首先就让我们来展示实证，然后再将这些实证背后的原因一一探求。我们发现，这些旋涡的几何结构，可以用大简大易的旋涡螺线rφ=1来表示。其中r和φ分别是极坐标中的极径和极角。
专著封面
2. 旋涡星系是旋涡螺线rφ=1
我们就从目力所及最远处的旋涡星系开始，梳理我们的实证。在宇宙中，旋涡星系被认为多得像海边沙滩上的沙子，整个宇宙就是以它们为基本单位构成的。因此，在它们的结构中验证这条旋涡螺线，就是在宇宙的最基本单元上验证它。
如果从天文学家哈勃（1889—1953），在星系天文学方面的开创性工作算起，人们对银河系以外星系的研究，仅有差不多100年的历史。在古老的天文学面前，这是一门处于发展初期的学问。然而，这门细致地研究星系结构的天文学新专业，刚一诞生，它就要颠覆西方自古希腊传下来的延续了数千年的天文和物理知识。据这门新专业的报告，我们应该在旋涡星系的旋臂中发现暗物质，在旋涡中心发现黑洞，在星系之间发现暗能量，还有引力波，虫洞，以及宇宙以超过光速膨胀等等，几乎所有匪夷所思的东西，都能从旋涡星系中涌出来。但如果有人轻轻地问一句，旋涡星系的几何结构是什么？它们是不是都一样？是不是都具有可比性？世界起初一下子安静了，因为没有人知道答案，然后又突然人声鼎沸，因为每个人都大声喊出自己的看法。你看，除了不知道这个东西是什么以外，星系天文学家已经知道了这个东西的其他几乎一切，多么了不起的成就。
将旋涡螺线rφ=1叠加在图1所示的多个旋涡星系的图像上，高度的重合明确地支持旋涡星系的结构应该就是这条旋涡螺线。图1a所示是壮观的天线星系，它于1785年被威廉∙赫歇尔（William Herschel）发现。不过那时只能说发现了天空中一个星表上从未记录过的亮点。它的图像照片，其实所有的星系的高分辨率照片，都是1990年4月的哈勃太空望远镜，及其此后其他太空望远镜发射以后才得到的。天线星系位于乌鸦星座，与地球间的距离是0.62亿光年。这张图像是由钱德拉X射线天文望远镜（The Chandra X-ray telescope）、哈勃望远镜（ Hubble Telescope）和斯皮策望远镜（Spitzer Space Telescope）拍摄的图像合成的。天线星系之所以得到这个名称，因为它长长的旋臂结构看起来像天线。它的学名叫NGC 4038/NGC 4039，人们认为它具有两颗星系之间碰撞的特征。但是，从图中和照片重合的旋涡螺线rφ=1来看，它的结构无疑是整齐的和有规矩的。
以上摘自《旋涡论》,北京工业大学出版社， ISBN 978-7-5639-7736-9，2021年3月第一版。
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