綜述
太陽系內的行星都圍繞著一個高溫恒星運行,也就是太陽,據探測,其表面溫度能夠達到5500攝氏度,核內溫度更是飆到了2萬攝氏度之高。
而與這個宏觀世界對應的,地球上的一個微觀世界里也出現了同樣數值的高溫,到底是哪里呢,你也許想象不到,答案就是孩子們用肥皂水吹出的泡泡。
復雜的肥皂泡
回憶一下在公園里遇到有人吹泡泡的場景,一根細長的透明塑料管,裝著一點肥皂水,又或者是裝在一個大大的水盆里面,借助手里的兩個圓環裝置就能把肥皂水變成滿天飛的泡泡,孩子們開心地追著泡泡,讓它們在自己的手里破掉,發出歡樂的笑聲。
這個場景和2萬攝氏度的高溫怎麼能聯系在一起呢?如果真是如此,為什麼從來也沒有聽說過有人因為吹泡泡受傷的新聞呢?
其實這個問題并不難回答,如果人們能夠充分了解宏觀世界和微觀世界的之間的區別,就不會對此感到疑惑了。
肥皂泡沫在破裂的瞬間可以產生2萬攝氏度的高溫,這其實是一個微觀維度上的反應,這種反應對肉眼是完全不可見的,所以人類不能直觀地發現它的存在,要想了解肥皂泡破裂的瞬間到底發生了什麼,必須要在專業的顯微儀器之下才能實現。
肥皂泡炸裂看起來微不足道,在我們感官中的存在感還比不上一只蚊子,但是在微觀研究中,它們自身的組成也是非常復雜的。
首先,它形成的原理就包含了許多復雜的理論,肥皂泡依靠液體的表面張力來支撐自己的形狀構成,雖然肥皂的成分削弱了這一張力的作用,但是它同時帶來一種穩定作用,可以在拉伸的過程減少水分的蒸發,從而讓氣泡的形狀能夠維持得更久。
那麼為什麼一定是球形而不是其它形狀呢?這也是液體的性質決定的,在外部拉伸的作用下,球是給定體積最小而表面積最小的形狀,這就確保了肥皂泡更好更持久的穩定性,同時球狀意味著氣流能夠在其中更充分地運動,這樣當我們在吹氣的時候,肥皂泡的大小才能夠隨時改變。
除了這些,肥皂泡還會發生合并、低溫凝結、干涉和反射等物理現象,其中的物理原理又要更復雜了。
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