1919年1月15日，波士顿一个异常温暖的冬日，巡警弗兰克·麦克马努斯在商业街拿起一个呼叫箱，联系了他的辖区派出所，并开始了他的日常报告。片刻之后，他听到一阵像机关枪的声音和可怕的摩擦声。他转过身，看到一个五层楼高的金属罐裂开，释放出一堵巨大的深琥珀色液体墙。麦克马努斯暂时惊呆了，他转回呼叫箱。“立即派遣所有可用的救援车辆和人员，”他喊道，“一股糖蜜浪潮正沿着商业街袭来！”
超过750万升糖蜜以每小时约55公里的速度涌过波士顿的北端，浪高约7.5米，峰值宽度为50米。所有这些浓稠的糖浆撕裂了曾经装载它的圆柱形罐体，将钢片和大型铆钉抛向四面八方。洪流摧毁了货车，将31号消防站从地基上撕裂，当它到达大西洋大道的架空铁路时，几乎将一列火车从轨道上掀翻。一条胸腔深度的糖蜜河从罐体底部延伸约90米到街道上。从那里开始，它逐渐变薄，形成一层半米到一米深的涂层。被困在混乱中的人、马和狗拼命挣扎，却只是越陷越深。
最终，这场灾难导致21人死亡，另有150人受伤。大约一半的受害者在事件当天被海浪或碎片压死，或溺死在糖蜜中。另一半在随后的几周内死于伤病和感染。一场旷日持久的法律战揭示了洪水发生的几种可能原因。储罐在7月13日被装满至接近容量，糖蜜可能已经发酵，产生二氧化碳，提高了圆柱体内部的压力。法院还指责拥有该储罐的美国工业酒精公司多年来无视该结构不稳定的许多迹象，例如频繁的泄漏。
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1919年的大糖蜜洪灾既是悲剧性的，又是奇特的。为了充分理解这场奇异的灾难，我们需要研究使其独一无二的因素——它的物质本身。斯蒂芬·普莱奥在他的著作《黑暗潮汐》中写道：“物质本身赋予了整个事件一种不寻常的、异想天开的特质。”这本书讲述了麦克马努斯和许多其他目击这场灾难的人的故事。
一股糖蜜浪潮的行为方式与水波不同。糖蜜是一种非牛顿流体，这意味着它的粘度取决于施加在其上的力，以剪切速率衡量。考虑一下非牛顿流体，如牙膏、番茄酱和鲜奶油。在静止的瓶子里，这些流体是浓稠而粘稠的，如果你这样或那样倾斜容器，它们不会发生太大位移。但是，当你挤压或拍打瓶子时，施加应力并增加剪切速率，流体就会突然流动。由于这种物理特性，一股糖蜜浪潮甚至比典型的海啸更具破坏性。1919年，从坍塌的罐体中涌出的浓稠糖浆墙最初移动得足够快，足以卷走人们并摧毁建筑物，随后又沉淀成更具胶凝性的状态，使人们被困住。
物理学也解释了为什么在糖蜜中游泳几乎是不可能的。人们可以通过计算相关的雷诺数来预测物体或生物体在特定介质中移动的容易程度，在这种情况下，雷诺数考虑了流体的粘度和密度，以及物体或生物体的速度和大小。雷诺数越高，一切就越有可能顺利进行。
至少有两位研究人员直接研究了人们如何在低雷诺数环境中游泳。他们2004年的研究坦率地命名为“人类在糖浆中游泳会更快还是更慢？” 明尼苏达大学的工程师 Brian Gettelfinger 和 Edward Cussler 邀请了16名志愿者——包括一些参加奥运会训练的人——在装满普通水的游泳池和装满水和瓜尔豆胶（一种用于增稠食物的瓜尔豆提取物）的游泳池中游泳25码（22.5米）。即使瓜尔豆胶使水的粘度增加了一倍，志愿者在两个游泳池中的游泳速度也一样快。雷诺数根本没有降到足够低。Gettelfinger 和 Cussler 计算出，为了挑战人类游泳者，他们需要将水的粘度提高1000倍。
根据其制造方式，糖蜜的粘度是水的5000到10000倍。成人男性在水中的雷诺数约为一百万；同一人在糖蜜中的雷诺数约为130。更糟糕的是，浸泡在糖蜜中的人无法使用在水中推进他的对称游泳姿势到达任何地方。每个重复的划水只会抵消之前所做的。将手臂拉向自己会将糖蜜从头部移开，但向上伸出手臂以重复划水会将糖蜜推回原位。他会停留在原地，就像困在树液中的小虫一样。即使是强壮的男人也在波士顿糖蜜灾难发生后努力在糖蜜中踩水；马匹挣扎嘶鸣，拼命保持头部抬起，并喷鼻以清除呼吸道。
从人类和体型相当的动物的角度来看，在糖浆中游泳是一种奇异的噩梦场景；然而，对于地球上一些最丰富的生命形式来说，糖蜜的泥潭是一种日常现实。
2011年夏日午后，我的朋友 Mara 和我在波士顿街头漫步时，在海港附近发现了一个纪念大糖蜜洪灾的小牌匾。大约在同一时间，我一直在与微生物学家讨论一种新发现的微生物运动方法：一种细菌策略性地甩动和分离粘性丝，类似于蜘蛛侠，从而将自己弹射穿过覆盖固体表面的流体。细菌铜绿假单胞菌无处不在——在土壤中、人们的房屋中和人体内——经常遇到各种流体和粘液，无论是泥浆还是粘液。研究人员提出，通过弹射自身，铜绿假单胞菌正在利用“剪切稀化”：它利用身体的运动来降低周围流体的粘度。研究人员解释说，由于细菌非常微小，即使是我们认为稀薄的流体——例如普通水——对它们来说也像糖蜜一样粘稠。微生物永久地居住在低雷诺数的世界中——美国物理学家爱德华·米尔斯·珀塞尔在他1973年的演讲“低雷诺数下的生命”中使这一真理广为人知。一些细菌必须对抗低至 10^-5 (0.00001) 的雷诺数。
我开始对微生物与比1919年波士顿爆发的粘性力大许多倍的粘性力作斗争的想法着迷——这种力对我们大多数人来说是毫无察觉的。所以我开始研究。我打电话给我的科学作家同事 Aatish Bhatia，他写了一篇题为 “精子的感受”的精彩文章，我强烈推荐。我查阅了珀塞尔原始演讲的文字记录和微生物运动研究先驱的旧论文，例如 霍华德·伯格。并且我在研究文献中搜索了关于微生物如何游泳的最新研究。
许多细菌和其他微生物具有明显的适应性来克服低雷诺数；它们划动数千根称为纤毛的毛发状突起，或用称为鞭毛的强大旋转尾巴螺旋式穿过流体。其他细菌及其同类在没有这种外部装饰的情况下也能很好地游泳，这让研究人员感到困惑。近年来，科学家们揭示了其中一些更神秘的微生物是如何移动的：一些微生物依靠复杂的内部马达来波动细胞表面；一种细菌可以将人胃中的粘液变成稀薄得多的流体；另一种微生物，可以说，有一种相当奇怪的方式来移动。我在大众科学八月刊的专题文章中更详细地描述了这些适应性——这是我滑入微生物在糖蜜中奇妙而奇异的世界之旅的顶峰。