製作分層拿鐵並不複雜，但你知道為什麼咖啡會分層嗎？來自《New York Times》的 Joanna Klein 就為此專門採訪了多位物理學家，試圖找出其中的答案。
Klein 表示，製作普通拿鐵，需要將打發牛奶倒入意式濃縮咖啡當中。但如果順序顛倒，將咖啡緩緩倒入牛奶當中，咖啡便會出現分層。前工程師 Bob Fankhauser 就曾在家中偶然實現了咖啡分層，他對這一現象背後的原理非常感興趣。
他立即將製作咖啡的視頻寄給了他的好友，Princeton 大學流體動力學將是Howard Stone。Stone 在看後在也頗為驚訝，並開始和他的學生Nan Xue一起研究分層拿鐵的物理學原理。此後，他們還在 《Nature Communications》 雜誌上發表了他們的研究成果。“這種現象真的非常有趣。”Fankhauser表示，“液體本不應該根據密度自然分層。”
在實驗過程中，為了一探究竟，開始在實驗室裡自己親手製作咖啡。通過分析溫度和流速，認為這種現象是可以用物理學原理解釋清楚的。為此，研究團隊決定用染色、帶有示蹤粒子的熱水來模仿意式濃縮咖啡，用密度相當的鹽水代替牛奶，並用 LED 將液體點亮，使用激光記錄兩種液體混合的過程。
實驗過程中，團隊發現這種現象類似於海水分層，被稱為“雙擴散對流”現象。在這一現象中，當不同溫度和密度的液體混合時，例如熱咖啡和牛奶，兩種液體不會立即融合在一起，只有接觸面的少量液體會發生融合：較熱液體會加熱少量較冷、密度較大液體（即牛奶），導致其略微浮起；較冷、密度較大液體則會冷卻少量較熱、密度較小液體（即咖啡），導致其略微下沉。這一過程會產生“對流圈”，對流圈只會水平移動，而非垂直移動（若垂直移動則會破壞分層效果），從而產生色帶。這一現象一旦產生，便會非常穩定，可持續數小時甚至數天，只要保證溶液溫度比外界空氣溫度更高即可。
但想要製作分層拿鐵，就不僅僅是將咖啡倒入牛奶那麼簡單。研究顯示，倒咖啡的速度也非常重要。倒的太滿，咖啡與牛奶會過度融合，導致無法產生分層。
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