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想象你正在吃晚饭。你试着往盘子里倒一些牧场酱，蘸着蔬菜。你把容器倒过来，但什么也没倒出来。看起来像固体。
所以你上下摇动瓶子，一大团调料扑通一声掉出来，砸在你的盘子上。看起来像液体。
但酱汁不会像牛奶或其他液体那样洒得满盘都是。相反，它保持某种形状，有点像你盘子里的蔬菜。看起来像固体。
但每次你把胡萝卜或芹菜放进酱团里，酱团的形状就会扭曲一点。你甚至可以涂抹和散布斑点，但芹菜的形状和硬度不受这个游戏的影响。看起来像液体。
那么，牧场酱是液体还是固体？或者两者都不是？
我是一名物理学和生物物理学教授，我的研究重点是理解同时具有液体和固体性质的柔软材料。物理学家称这些材料为软物质。在我的实验室里，我们研究是什么使皮肤和鼻涕等生物材料变得柔软，以及我们如何创造出具有相同迷人特性的生物灵感材料。我还主持了一个社交媒体频道“物理妈妈”，我和我的两个儿子在那里问和回答关于日常生活中的物理问题。
要弄清楚牧场酱是怎么回事，你需要了解物质的不同状态，以及每种状态的独特之处。“物质”只是“物质”的科学术语，它是由被称为原子的微观构件组成的任何有质量的东西。
你可能在学校里学过物质有三种状态：固体、液体和气体。想想冰块，一滩水和雾。也许你还学过第四种状态，叫做等离子体。
这些不同的状态是由构成物质的极微小分子如何相互作用决定的。这些分子非常小，你无法用肉眼看到它们。但它们不可见的相互作用决定了你能看到的材料的性质。
固体中的分子在物理上是彼此相连的，以一种使它们彼此相对不移动的方式。这就是使固体坚硬并能保持固定形状的原因。
另一方面，液体中的分子彼此之间是不相连的。它们可以四处移动，从彼此身边滑过，把自己混在一起。这种流动的自由使液体能够以任何容器的形状存在。
气体中的分子可以完全自由地运动而不会过多地碰撞气体中的其他分子。像液体一样，气体会随其所处容器的形状而变化，没有固定的形状。但与液体和固体不同，气体也可以改变它们的大小或体积。
等离子体类似于气体，但能量要大得多。这种能量导致分子的带电部分，即质子和电子，分裂。太阳和恒星都是等离子体的例子，这是使霓虹灯发光的材料。
虽然固体保持其形状，但它们并不是完全刚性的。分子之间的连接就像微小的弹簧，这使得固体具有弹性。如果你推一个固体，它会变形，但当你停止推时，它会弹回原来的状态，有点像床垫在床上弹回来。当然，这发生在分子水平上，所以你看不到。
尽管液体很容易改变形状，但由于液体分子之间的摩擦，当它们试图相互移动时，它们确实会抵抗这种变化。这种摩擦叫做粘度。蜂蜜或糖浆等液体比牛奶或水等液体粘稠得多，因此更难搅拌。想象一下，在一个充满蜂蜜的游泳池里游泳——很美味，但很困难。
牧场调味品实际上是物质的第五种状态，被称为软物质。软物质可以同时具有液体和固体的特性，因此材料科学家称其为粘弹性物质，即粘性和弹性的结合。其他常见的软物质包括酸奶、饼干面团、洗发水、牙膏、橡皮泥、鼻涕、黏液和糖霜。
这些物质既不完全是固体，也不完全是液体——它们两者兼而有之。你可以把洗发水从瓶子里倒出来，但如果你在手指之间放一点，把它们分开，它会在你的手指之间伸展。曲奇面团可以保持自己的形状，但如果你推它，它就会变形，不会弹回来。
许多粘弹性材料表现出剪切变薄，这意味着你越搅拌它们，它们的粘度就越低。这就是为什么摇动你的牧场酱或番茄酱瓶子可以让你把它倒出来——即使在摇动之前它太像固体而不能离开瓶子。这也是为什么酸奶看起来很固体，能够保持其形状，当你快速搅拌时，它会变得更像液体。
黏糊糊的材料也会表现出剪切增厚——你越努力使它们变形，它们就越坚硬。这就是欧不裂的原理，一种简单的玉米淀粉和水的混合物。你可以慢慢地把它倒出来，把手浸入其中，就像其他液体一样，但如果你挤压或摇晃它，它就会凝固。
这些黏糊糊的材料兼具液体和固体性质的原因是它们是由聚合物构成的：长链状分子。这些长链缠在一起，就像一碗意大利面，所以它们是相互连接的，就像固体中的分子一样，但也像液体中的分子一样，可以自由地相互移动。
大多数商店购买的牧场酱含有黄原胶，这是一种天然聚合物，用于增稠和稳定许多食物。
所以下次你试着把牧场沙拉酱从瓶子里倒出来的时候，你可以想象黄原胶聚合物相互缠绕在一起，使沙拉酱像固体一样。当你摇动瓶子的时候，你就把聚合物解开了，这样它们就会滑动并相互流动，这样敷料就可以很容易地从瓶子里流出来，流到你的盘子里。
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