塞維利亞大學的Miguel Ángel Herrada教授和布里斯托爾大學的Jens G. Eggers教授發現了一種機制，解釋了在水中上升的氣泡的不穩定運動。這一發現發表在著名的《美國國家科學院院刊》上，可以為介於固態和氣態之間的粒子的行為提供啟示。

五個世紀前，達芬奇觀察到氣泡以”之”字形或螺旋形運動的方式偏離直線路徑。然而，直到現在，這種週期性運動的原因仍然是未知的。

達芬奇在五個世紀前觀察到，氣泡如果足夠大，會周期性地偏離直線運動的人字形或螺旋形。然而，從來沒有發現對這一現象的定量描述或解釋這一周期性運動的物理機制。

萊昂納多的草圖顯示了一個上升的氣泡的螺旋運動（來自他的手稿，稱為萊斯特法典）。資料來源：塞維利亞大學

這篇新論文的作者開發了一種數值離散化技術，以精確描述氣泡的空氣-水界面，這使他們能夠模擬其運動並探索其穩定性。他們的模擬結果與非穩態氣泡運動的高精度測量結果密切相關，並顯示當氣泡的球面半徑超過0.926毫米時，氣泡在水中會偏離直線軌跡，這一結果與90年代用超純水獲得的實驗值相差不到2%。

研究人員提出了一種氣泡軌跡不穩定的機制，即氣泡的周期性傾斜會改變其曲率，從而影響上升速度並導致氣泡軌蹟的搖擺，使曲率增加的那一側氣泡向上傾斜。然後，隨著流體運動速度的加快，高曲率表面周圍的流體壓力下降，壓力的不平衡使氣泡回到原來的位置，重新開始週期性循環。