新冠肺炎使呼吸道傳染病對人類的影響成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。它還表明，應(yīng)對健康危機(jī)的最大防御手段是政府的政策，這一政策牢固地植根于科學(xué)。

為了遏制該疾病的蔓延，許多國家的政府實(shí)施了防止身體接觸的政策。這對我們的日常生活有直接影響：人們的移動方式、工作地點(diǎn)以及彼此之間的互動方式都發(fā)生了變化。

這些政策是很好的第一步，但它們是有限的，因?yàn)樗鼈儧]有充分說明病毒是如何通過物理途徑在人與人之間傳播的。一些答案可能存在于被稱為流體力學(xué)的研究領(lǐng)域——理解流體是如何運(yùn)動的。

了解液體如何流動有助于我們了解像COVID-19這樣的病毒是如何在感染者之間傳播的。這是因?yàn)楫?dāng)我們咳嗽或打噴嚏時(shí)，我們排出的微滴的運(yùn)動受流體力學(xué)原理的控制。了解病毒的傳播方式可以為公共衛(wèi)生干預(yù)措施提供信息，以最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)。

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最近對流體力學(xué)和流行病學(xué)相互作用的認(rèn)識，已經(jīng)開始至少使人們對COVID-19的物理傳播途徑有了一些了解。例如，有研究表明咳嗽或打噴嚏是由多相混沌氣體云組成的。這種氣體云將病毒病原體輸送到比預(yù)期更遠(yuǎn)的地方。

越來越多的證據(jù)促使世界衛(wèi)生組織 (WHO) 承認(rèn)，冠狀病毒可以通過懸浮在空氣中的微小顆粒傳播。

流體力學(xué)的研究

流體力學(xué)是研究流體如何運(yùn)動的學(xué)科。這聽起來很簡單，但實(shí)際上非常復(fù)雜。

首先，理解移動意味著什么是很重要的。物理學(xué)家艾薩克·牛頓爵士證明了一種叫做力的東西是改變物體運(yùn)動方式所必需的。這個(gè)力必須作用在物體上，這個(gè)力的大小和方向是物體的質(zhì)量和加速度的乘積。

加速度是指物體的速度隨時(shí)間的變化（速度的變化率）。另外，物體的速度是指它在一定時(shí)間內(nèi)所走的距離。因此，牛頓運(yùn)動定律可以幫助我們預(yù)測物體是如何穿越時(shí)空的。這有助于我們計(jì)算物體在任何給定時(shí)間的位置。

我們可以把牛頓的運(yùn)動定律應(yīng)用于流體，試圖解釋流體是如何運(yùn)動的。流體是一種物質(zhì)，當(dāng)一個(gè)力作用于它時(shí)，它的粒子會相對移動很多。

換句話說，流體的定義特性是流體易于變形。流體沒有固定的形狀。任何液體，比如水，都是一個(gè)很好的例子，但是我們周圍的空氣也可以被視為流體。液體和固體之間的界限并不是涇渭分明的，在某些情況下，固體如果凍、干漆和瀝青會表現(xiàn)得像液體，反之亦然。

流體的一個(gè)重要特征是它們輸送"物質(zhì)"，這些"東西"可能是熱、污染物、病原體或其他液體。因此，流體力學(xué)的研究是理解我們生活的世界的基礎(chǔ)。例如，流體力學(xué)可以幫助我們模擬和預(yù)測太陽的熱量如何在世界各地傳播（想想氣候變化）。另一個(gè)例子是，流體力學(xué)在傳播呼吸系統(tǒng)疾?。ㄈ鏑OVID-19）方面的應(yīng)用。

將流體力學(xué)應(yīng)用于COVID-19

研究表明，我們目前對呼吸系統(tǒng)疾病的傳播途徑的理解是有限的，而且是基于一個(gè)過于簡化的模型。流體力學(xué)和流行病學(xué)的最新發(fā)展表明，打噴嚏或咳嗽噴出的湍流氣流將病原體輸送到比預(yù)期更遠(yuǎn)的地方。

當(dāng)我們呼吸、咳嗽或打噴嚏時(shí)，噴出的"煙泡"或"煙羽"的特征對于理解液滴是如何運(yùn)輸?shù)暮苤匾?/p>

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"噴氣"內(nèi)部的液滴會被與"噴氣"或"羽流"相關(guān)的復(fù)雜氣流模式及其與周圍空氣的相互作用所扭曲。這一過程可以將液滴分解成幾塊，然后從懸浮液中掉落，污染許多表面。當(dāng)然，破碎過程也會產(chǎn)生比大顆粒運(yùn)動更遠(yuǎn)的小顆粒。

流場、溫度和濕度也會影響水滴的運(yùn)動距離。這對世界衛(wèi)生組織制定的1-2米（3-6英尺）身體距離指南有一定影響。研究表明，這些液滴可以飛行7米（20英尺）。這還沒有考慮到由于建筑通風(fēng)系統(tǒng)的存在，微小的水滴可以被運(yùn)輸?shù)礁h(yuǎn)的地方。

在最近致世衛(wèi)組織的一封公開信中，200多名科學(xué)家指責(zé)世衛(wèi)組織低估了COVID-19通過空氣傳播的可能性。鑒于世界衛(wèi)生組織最近的聲明，這些指南可能會被修訂。

流體力學(xué)的原理已經(jīng)用于通風(fēng)設(shè)計(jì)和職業(yè)健康，這對流體力學(xué)和流行病學(xué)的新理解可能有助于改善建筑通風(fēng)系統(tǒng)。這些情況可能也會為政府政策提供參考，以減少未來COVID-19等大流行病的傳播。