如果一個人慢跑在沙灘上，那麼沙子則像固體支撐著他們的重量；把它放在沙漏中，沙子則又像液體一樣從縫隙流出；如果小孩子跌倒並踢到一堆沙，沙子粒又會互相碰撞交互，就像氣體一樣。
到處都是沙粒之類的粒狀物質。它們形成土壤、沙子和砂礫，用來烹調穀物和麵粉，以及用於我們的藥物的粉末。除了水，它們是工業中使用最多的材料。然而，我們對如何與外界交流和交流知之甚少。
沙子是固體、液體還是氣體？這是一個困擾科學家數百年的問題。
那麼，沙子的狀態是什麼呢？"麻省理工學院的機械工程副教授肯說："如果我們想更好地理解顆粒介質，我們必須儘可能廣泛地探索它，併為固體、液體和氣體做模型。"
粒狀材料從很多角度來看都是複雜的。粒狀材料不但可以存在於主要3種物質狀態之外，還包含較大的且和原子行為不同的粒子。這是在預測宏觀氣體或流體運動時所不存在的問題。粒狀材料也受到壓力的影響。如果你擠壓一把沙子，它的行為與輕握住它時會有很大不同。此外，兩杯看起來相似的沙子，其行為會因其製備過程而有所不同。
雖然已經有了很多關於粒狀材料如何在單方向平面中流動的研究，但如果將這種想法拓展到日常例子中並嘗試去理解，那將非常困難。
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