1919年1月15日，波士頓一個異常溫暖的冬日，巡警弗蘭克·麥克馬努斯在商業街拿起一個呼叫箱，聯絡了他的轄區派出所，並開始了他的日常報告。片刻之後，他聽到一陣像機關槍的聲音和可怕的摩擦聲。他轉過身，看到一個五層樓高的金屬罐裂開，釋放出一堵巨大的深琥珀色液體牆。麥克馬努斯暫時驚呆了，他轉回呼叫箱。“立即派遣所有可用的救援車輛和人員，”他喊道，“一股糖蜜浪潮正沿著商業街襲來！”
超過750萬升糖蜜以每小時約55公里的速度湧過波士頓的北端，浪高約7.5米，峰值寬度為50米。所有這些濃稠的糖漿撕裂了曾經裝載它的圓柱形罐體，將鋼片和大型鉚釘拋向四面八方。洪流摧毀了貨車，將31號消防站從地基上撕裂，當它到達大西洋大道的架空鐵路時，幾乎將一列火車從軌道上掀翻。一條胸腔深度的糖蜜河從罐體底部延伸約90米到街道上。從那裡開始，它逐漸變薄，形成一層半米到一米深的塗層。被困在混亂中的人、馬和狗拼命掙扎，卻只是越陷越深。
最終，這場災難導致21人死亡，另有150人受傷。大約一半的受害者在事件當天被海浪或碎片壓死，或溺死在糖蜜中。另一半在隨後的幾周內死於傷病和感染。一場曠日持久的法律戰揭示了洪水發生的幾種可能原因。儲罐在7月13日被裝滿至接近容量，糖蜜可能已經發酵，產生二氧化碳，提高了圓柱體內部的壓力。法院還指責擁有該儲罐的美國工業酒精公司多年來無視該結構不穩定的許多跡象，例如頻繁的洩漏。
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1919年的大糖蜜洪災既是悲劇性的，又是奇特的。為了充分理解這場奇異的災難，我們需要研究使其獨一無二的因素——它的物質本身。斯蒂芬·普萊奧在他的著作《黑暗潮汐》中寫道：“物質本身賦予了整個事件一種不尋常的、異想天開的特質。”這本書講述了麥克馬努斯和許多其他目擊這場災難的人的故事。
一股糖蜜浪潮的行為方式與水波不同。糖蜜是一種非牛頓流體，這意味著它的粘度取決於施加在其上的力，以剪下速率衡量。考慮一下非牛頓流體，如牙膏、番茄醬和鮮奶油。在靜止的瓶子裡，這些流體是濃稠而粘稠的，如果你這樣或那樣傾斜容器，它們不會發生太大位移。但是，當你擠壓或拍打瓶子時，施加應力並增加剪下速率，流體就會突然流動。由於這種物理特性，一股糖蜜浪潮甚至比典型的海嘯更具破壞性。1919年，從坍塌的罐體中湧出的濃稠糖漿牆最初移動得足夠快，足以捲走人們並摧毀建築物，隨後又沉澱成更具膠凝性的狀態，使人們被困住。
物理學也解釋了為什麼在糖蜜中游泳幾乎是不可能的。人們可以透過計算相關的雷諾數來預測物體或生物體在特定介質中移動的容易程度，在這種情況下，雷諾數考慮了流體的粘度和密度，以及物體或生物體的速度和大小。雷諾數越高，一切就越有可能順利進行。
至少有兩位研究人員直接研究了人們如何在低雷諾數環境中游泳。他們2004年的研究坦率地命名為“人類在糖漿中游泳會更快還是更慢？” 明尼蘇達大學的工程師 Brian Gettelfinger 和 Edward Cussler 邀請了16名志願者——包括一些參加奧運會訓練的人——在裝滿普通水的游泳池和裝滿水和瓜爾豆膠（一種用於增稠食物的瓜爾豆提取物）的游泳池中游泳25碼（22.5米）。即使瓜爾豆膠使水的粘度增加了一倍，志願者在兩個游泳池中的游泳速度也一樣快。雷諾數根本沒有降到足夠低。Gettelfinger 和 Cussler 計算出，為了挑戰人類游泳者，他們需要將水的粘度提高1000倍。
根據其製造方式，糖蜜的粘度是水的5000到10000倍。成人男性在水中的雷諾數約為一百萬；同一人在糖蜜中的雷諾數約為130。更糟糕的是，浸泡在糖蜜中的人無法使用在水中推進他的對稱游泳姿勢到達任何地方。每個重複的划水只會抵消之前所做的。將手臂拉向自己會將糖蜜從頭部移開，但向上伸出手臂以重複划水會將糖蜜推回原位。他會停留在原地，就像困在樹液中的小蟲一樣。即使是強壯的男人也在波士頓糖蜜災難發生後努力在糖蜜中踩水；馬匹掙扎嘶鳴，拼命保持頭部抬起，並噴鼻以清除呼吸道。
從人類和體型相當的動物的角度來看，在糖漿中游泳是一種奇異的噩夢場景；然而，對於地球上一些最豐富的生命形式來說，糖蜜的泥潭是一種日常現實。
2011年夏日午後，我的朋友 Mara 和我在波士頓街頭漫步時，在海港附近發現了一個紀念大糖蜜洪災的小牌匾。大約在同一時間，我一直在與微生物學家討論一種新發現的微生物運動方法：一種細菌策略性地甩動和分離粘性絲，類似於蜘蛛俠，從而將自己彈射穿過覆蓋固體表面的流體。細菌銅綠假單胞菌無處不在——在土壤中、人們的房屋中和人體內——經常遇到各種流體和粘液，無論是泥漿還是粘液。研究人員提出，透過彈射自身，銅綠假單胞菌正在利用“剪下稀化”：它利用身體的運動來降低周圍流體的粘度。研究人員解釋說，由於細菌非常微小，即使是我們認為稀薄的流體——例如普通水——對它們來說也像糖蜜一樣粘稠。微生物永久地居住在低雷諾數的世界中——美國物理學家愛德華·米爾斯·珀塞爾在他1973年的演講“低雷諾數下的生命”中使這一真理廣為人知。一些細菌必須對抗低至 10^-5 (0.00001) 的雷諾數。
我開始對微生物與比1919年波士頓爆發的粘性力大許多倍的粘性力作鬥爭的想法著迷——這種力對我們大多數人來說是毫無察覺的。所以我開始研究。我打電話給我的科學作家同事 Aatish Bhatia，他寫了一篇題為 “精子的感受”的精彩文章，我強烈推薦。我查閱了珀塞爾原始演講的文字記錄和微生物運動研究先驅的舊論文，例如 霍華德·伯格。並且我在研究文獻中搜索了關於微生物如何游泳的最新研究。
許多細菌和其他微生物具有明顯的適應性來克服低雷諾數；它們划動數千根稱為纖毛的毛髮狀突起，或用稱為鞭毛的強大旋轉尾巴螺旋式穿過流體。其他細菌及其同類在沒有這種外部裝飾的情況下也能很好地游泳，這讓研究人員感到困惑。近年來，科學家們揭示了其中一些更神秘的微生物是如何移動的：一些微生物依靠複雜的內部馬達來波動細胞表面；一種細菌可以將人胃中的粘液變成稀薄得多的流體；另一種微生物，可以說，有一種相當奇怪的方式來移動。我在大眾科學八月刊的專題文章中更詳細地描述了這些適應性——這是我滑入微生物在糖蜜中奇妙而奇異的世界之旅的頂峰。