 |
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肥皂泡泡会排队?
问:我在洗盘子时,注意到柜台上肥皂水渍里的泡泡有着非常规则的结构。这些泡泡都很小,大小也一样,排成了一排排六边形的格子,非常像单层的石墨。即使某个泡泡破了,整个结构的形状还是不变。那些泡泡中间有水,彼此并不碰到一起,这种结构到底是怎么形成的?
答案:泡泡会用所需能量最少的形态来排列自己。两个挨着的泡泡用边缘来撑起水分子,其中所需的能量,比它们各顾各撑着水分子时要少。
想像一下,你和一个朋友顶着一块大大的厚布,布一直垂到地板上。你们俩如果并肩站着,会发现撑着布会比远远分开站着省力气,因为这时候你所要撑的布面积更少,重量也就更轻,而且这个重量还被两人均分了。
与此相似,规则排列的泡泡,它们之间的水分子的重量就被大家均分了。六边形是排列球形物体时最高效的方式,它撑起水分子所需的能量,比其他形状都要少。不过,大小一样的泡泡才会形成规则的排列。
你能在早餐的牛奶麦片中发现同样的效应。如果麦片的大小差不多,它们就会聚在一起,而且排得整整齐齐。
答题人:美国宾夕法尼亚匹兹堡市,约翰·韦伯 | |
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