案例
所构成的。大家可以将肥皂分子想象成一个个小圆柱体,他们一边是亲水的(可以和水接触),一边是疏水的(会把水排开)。
他们紧密的连接在一起就会形成一端亲水,一端排水的状态。这样的情况再充入空气,就形成了一个漂亮的泡泡了。
而随着泡泡慢慢的升高,上面的水就会因为地球重力的作用向下聚集,当下面那一层肥皂分子承受不住水的重量时,泡泡就破裂了。
所以泡泡的形成,主要就是依靠水的张力作用,是很简单的原理,也不需要像一些作者那样,用深奥的词语去解释。
“泡泡炸开时会让分子断裂,从而就会产生极高的能量,那一瞬间的温度便可以达到20000℃......因为接触的时间极短,我们手上的神经末梢还没反应过来,温度就已经消失了。”
这一段话是不少宣称泡泡破裂温度极高的文章中常用的解释,其中的错误不少,让我们来一个一个的解释。
如果一个肥皂泡仅仅通过分子的断裂,就可以达到高于太阳四倍的温度的话,那设想一下,我们不是只要洗洗衣服,多放一点洗衣粉就可以制造一场“超级核聚变”了?
肥皂泡炸裂时虽然达不到两万摄氏度那样危言耸听的程度,但是也差不多可以是在几百度到一千多度的区间内。
当然不能以“我们的神经末梢还没反应过来”做解释,毕竟伤害不会因为我们还没反应过来就不会发生了。
另一方面,是温度的本质含义的混淆。关于肥皂泡的谣言多数也是因为这一点没搞清楚,在这里钻空子。
在物理学中存在着有效温度和运动温度,这两者的界定也和物体的能量以及物质的稀薄程度有关,只有密度达到一定程度两个温度才能相等。
所以当肥皂泡破裂时,的确存在着很高的能量,产生极高的温度。但实际上其实并没有我们想象中那样的高温所拥有的热量,可以说只是“皇帝的新衣”。
谣言肯定不会是空穴来风的,虽然肥皂泡破裂并没有那么高的上万的温度,但是有一种泡泡破裂的确会产生极高的光和热,也是这个谣言的“真身”。
曾经有一位科学家做过一个实验,她将一只饿了几天之后的皮皮虾放在一个传感器前面,另一边是食物。
通过测量可以看到,一只皮皮虾瞬间挥出的力道达到了150公斤!要知道,李小龙的重拳也只是达到了159公斤而已。
但是通过力度传感器观测,科学家还发现了一个现象。那就是传感器上面记录了两次打击,而且两者之间只间隔了半毫秒不到。
因为极高的速度,带动着周围的水流振动,其中产生的气泡会在很短的时间里迅速坍塌到非常小的体积,而内部的温度可能会达到惊人的几万摄氏度,之后在破裂的过程中释放发出闪光。
最先发现这个现象的是两位德国科学家,他们为了让照片可以快速显形,于是就在显影液中放入一台超声转换器。
结果他们却在底片上看见了许多细小的光斑,不过因为光斑存在的时间极短,也因为条件限制,他们并没有深入的研究。
直到二十世纪,人们终于搞清楚了这一过程的原理,当高强度的声波通过液体时,在其中产生了一个个中空的气泡(水中原有的也可以),这就是空穴。
在周围水压等因素的作用下,空穴坍塌,过程中温度升高的同时催化了许多复杂的化学反应,从而产生微弱的闪光。
经过科学家的不断实验和测量,在空穴坍塌的过程中,其中心的温度是可以达到20000℃的,这也是谣言中温度的出处。
但是我们可以对比空穴和肥皂泡,二者的产生条件和破裂因素都可以说是毫不相干的,温度自然也就不可能相同了。
声致发光原理因为产生条件的苛刻以及存在时间极短,所以在我们的生活中几乎是没有运用的,相反,它甚至还有一些负面影响。
比如轮船的螺旋桨在运行时,因为要在水底高速的转动,所以就会产生许多这样的空穴,它们都破裂后便会产生大量的能量至使增加螺旋桨的损耗。
不过这样一个产生高能量的现象依旧吸引着人们去探索和钻研,科学家们已经对它的应用做出一些假设,类似于是否可以利用这样瞬间的高温来产生核聚变。
但是就我们普通人来说,我想我们更应该对一些新的邻域、新的知识保持有一点质疑的态度,特别是在当下信息交流快速的时代,不能听之任之。