【历史上的今天】1821年8月31日：亥姆霍兹，给旋涡立了三条规矩的人

1821年8月31日，赫尔曼·冯·亥姆霍兹生于普鲁士的波茨坦。世人记得他，多半是因为26岁那年写下的能量守恒定律——一块电池、一团火、一只落下的球，背后都是"能量不灭"。可我们搞流体的，更该记得他另一桩：1858年，他给"涡"立了三条规矩。

▲ 两股速度不同的流一碰面，中间那层就被"剪"得卷了起来，连成一串涡——天上的波浪云、海面的碎浪，演的是同一出戏。

他本是学医出身，戴过听诊器，也摆弄过眼睛和耳朵：检眼镜是他发明的，色彩视觉、声学里的亥姆霍兹共鸣器，也都出自他手。可这位"什么都沾一手"的人，在1858年发表《论与涡运动相应的流体动力学方程之积分》，把无粘流体里的涡，头一回讲透了。

他给涡定的头一条规矩，叫涡管强度守恒——一根涡管，从这一头到那一头，涡量的总量恒定。你凭空揪不出一个涡，也消灭不掉一个，只能让它拉长、拧弯、挪个地方。第二条，无旋守恒：只要流体没粘性、密度只随压力变、外力有势，今天没涡，明天照样没涡。涡不是天上掉的，是被粘性、被旋转、被边界"造"出来的。第三条，涡线随体移动——涡线像被缝在流体里，跟着流一块儿漂、一块儿转。

两股气云一掺混，交界面被速度差"剪"卷，卷出一串涡——这出戏，今天叫开尔文–亥姆霍兹不稳定性，源头正是亥姆霍兹160多年前写的那支笔。天上的波浪云、海浪碎成白沫、大气里的急流，全是它。陆士嘉晚年念叨的"分离流与旋涡"，涡的来去、强弱、聚散，仍被那三条规矩管着。

我们拍着超算算涡，算得再花哨，底子还是他写在1858年纸上的三句话——一个涡，究竟从哪来、往哪去，竟被他用三句话框死了？