纽约大学Courant研究所最新发表在《PNAS》的一项研究发现，他们2024年提出的“动量通量理论（Momentum Flux Theory）”，不仅能解释著名的反向洒水器（Reverse Sprinkler）问题，同样适用于各种造型夸张的“Silly Sprinklers（搞笑洒水器）”。
这个问题最早可以追溯到1883年，后来因为物理学家Richard Feynman亲自下场做实验而广为人知，因此也被称为“费曼反向洒水器谜题”。
普通洒水器喷水时会旋转，但如果反过来，让它吸水，它到底会不会转、朝哪个方向转，多年来一直没有统一答案。
Feynman当年的实验发现，装置刚开始吸水时会轻微抖动一下，随后基本保持静止，因此他认为稳定状态下不会持续旋转。
但之后几十年的实验结果却始终对不上。
有人测到会反向旋转，有人只能观察到短暂转动，还有人发现不同结构甚至会出现不同旋转方向。
2024年，纽约大学团队重新设计了一套超低摩擦实验装置，用高速摄影、激光和染料追踪水流，提出了一种新的解释。
他们发现，反向洒水器其实会持续旋转，只不过速度只有普通洒水器的大约1/50。
原因并不是传统理论认为的力互相抵消，而是水流携带的角动量。
研究团队把它形容成一枚“反着飞的火箭”。
普通洒水器像火箭一样向外喷射水流获得旋转，而反向洒水器则是在内部形成高速射流，这些水流并不会正面对撞，而是把角动量传递给整个装置，从而产生反向扭矩。
这次的新论文进一步把研究对象扩展到各种“Silly Sprinklers”。
所谓Silly Sprinklers，就是各种故意设计成弯曲、螺旋、环状等造型的趣味洒水器，喷水时会形成各种复杂的水流轨迹，看起来像玩具，实际上非常适合研究流体运动。
研究人员测试了多种不同形状，发现：
- 无论是喷水还是吸水，都符合动量通量理论。
- 洒水器手臂的形状会改变水流轨迹，从而控制旋转方向和扭矩大小。
- 实验结果与Mach和Feynman当年的理论预测都不一致，却与2024年的理论高度吻合。
研究团队表示，这项工作不仅解决了一个经典物理问题，也为未来设计涡轮机、流体驱动机械等设备提供了新的思路，因为核心问题都是如何把流体运动高效转换成旋转和机械能。
