怎样的“沙堡科学”证明了开尔文勋爵的正确性150年后？一直以来存在的一个自然现象之谜，这个现象无处不在，甚至帮助孩子们建造沙堡。最终，由曼彻斯特大学的科学家团队解决了，这个团队由诺贝尔奖得主、石墨烯先驱格伊姆教授领导。毛细凝聚是一个“常见现象”，具有许多可观察的后果，但通常只受控于极小空间内相邻表面之间的几层水凝结。尽管对于诸如摩擦和粘附等常见物理过程的重要性，科学家至今仍然依赖于那个粗糙的宏观描述，首次由维多利亚时代物理学家开尔文勋爵于1871年提出。几十年来，“开尔文方程”在微观尺度上似乎工作得相当好，尽管没有科学证据支持，直到现在。首次，曼彻斯特大学团队（诺贝尔奖获得者格伊姆教授领导）揭示了微观过程的实际运作方式，并证明了开尔文勋爵——物理学界的伟大先驱之一——同时是对和错。研究人员辛苦地制造了人造毛细管，有些仅有一个原子高度（能够容纳一层水分子的最小毛细管）。曼彻斯特团队的令人惊讶的发现已经在《自然》杂志上公布，这是一个古典物理理论能够跨界支撑高度不可预测微观世界现象的罕见例子。格伊姆教授解释道：“毛细凝聚，一个常见现象，无处不在——这种重要的性质，如摩擦、粘附、附着、润滑和腐蚀都受到了极大影响，甚至在微电子、制药、食品等行业中使用的许多技术过程中都受到了毛细凝聚的影响。”原始的开尔文方程是基于毫米大小管内水 menisci 的观察，这些 menisci 可以被人眼看到，但后来证明，即使对于大小仅为10纳米（相当于人类头发宽度的千分之一）的毛细管也具有惊人的精确性。基本上，开尔文方程被用作“穷人的方法”来描述。曼彻斯特的突破性实验表明，该方程可以在最小毛细管中描述毛细凝聚，至少在定性上是如此。“这让人大吃一惊。我原本预计常规物理学会完全崩溃，”《自然》报道的首席作者杨谦博士说。“但老方程结果表现不错。有点令人失望，但最终解决了一个世纪之久的谜题，也令人兴奋。”格伊姆教授补充道：“好的理论通常超越应用范围。开尔文勋爵是一位杰出的科学家，做出了许多发现，但即使是他也一定会对发现自己的理论——最初是在毫米尺度管道上观察到的——在原子尺度上也适用感到惊讶。实际上在他的重要论文中提到了这种不可能。因此，我们的工作既证明了他的正确性，又证明了他的错误性。” “先进材料”是曼彻斯特大学的一个研究焦点，是开拓性发现、跨学科合作和跨部门合作，解决着世界上一些最重要问题的例子。#研究焦点分享这篇文章 深入阅读”
