神奇的表面張力

什麼是水的表面張力？水分子靠在一起的時候，會產生一種相互吸引力。

但是在水面上的水分子，上面是空氣沒有水分子，只能跟水下的水分子互相吸引，就在表面形成了一種指向內部的合力，也是一種令液體表面積縮小的力，這就是水的表面張力。

今天我們通過3個小實驗來理解水的表面張力。

實驗一：硬幣小水池

實驗材料：1元硬幣、滴管、水

猜一猜在硬幣的表面能存儲多少水？5滴？10滴？結果肯定會讓你大吃一驚的足足裝了幾十滴水硬幣能存儲這麼多水滴並不是因為硬幣真的是一個小水池而是因為水的表面張力的原因

實驗二：會輕功的曲別針

實驗材料：曲別針、水槽、水

水的表面張力讓水的表面凝聚在一起。東西要落入水，首先要破壞水的表面張力。當我們把回形針小心翼翼地放在水面上時，沒有破壞水的表面張力。水的表面張力拉著回形針不讓它掉下去。當我們滴入，洗潔精會破壞水的表面張力，回形針就沉入水底了。

實驗三：曲率驅動小船

實驗材料：紙片船、水槽、水

我們都知道水有表面張力，水的表面張力，不是字面意思的把水張開，而是把水緊緊的拉在一起。我們把紙船放在水中時，水的表面張力比較均勻，小船不會動。洗潔精有破壞水的表面張力的能力，所以我們在小船尾部滴入洗滌精，小船尾部的表面張力被破壞，而小船頭部表面張力還在，就會把小船拉著往前走，小船就驅動了。

水是二維的，宇宙是三維的。在科幻小說《三體》裡，講了一個曲率驅動飛船的設想。讓人類製造出可以達到光速航行的飛船，曲率驅動並不是《三體》裡第一次提出的，1994年，墨西哥物理學家明戈·阿爾庫貝利，首次提出了曲率驅動的概念。理論認為宇宙並不是平坦的，存在曲率。如果能夠利用某種方法，把飛船後面的一部分空間燙平，那麼飛船會被前方更大的空間拉過去，這就是曲率驅動。今天的實驗就是一種類比的方法，這並不是一個科學狂想，這是一個可能的模型，但是還有很多問題等待解決。已經有實驗團隊在研究這一宇宙航行方式，說不定在不久的未來，我們人類就可以踏上探索宇宙的徵途了。

用滴管向硬幣小水池裡慢慢滴水，觀察現象；

用手託著回形針試著讓其漂浮在水面上；

分別在漂浮的曲別針旁邊和中間加洗潔精，觀察現象；

在白紙上畫出小船，並剪下來；

剪下的小船放入水中等待10秒鐘，然後將洗潔精滴入圓孔中，觀察現象。

通過這幾個簡單小實驗，我明白了非常複雜的表面張力，水分子靠在一起的時候，會產生一種相互吸引力，但是在水面上的水分子，上面是空氣沒有水分子，只能跟水下的水分子互相吸引，就在表面形成了一種指向內部的合力，這就是水的表面張力。洗潔精有破壞水的表面張力的能力，所以我們在小船尾部滴入洗滌精，小船尾部的表面張力被破壞，而小船頭部表面張力還在，就會把小船拉著往前走，小船就驅動了。這種簡單的實驗現象還被運用到神秘的宇宙探索當中，水是二維的，宇宙是三維的，在科幻小說《三體》裡，講了一個曲率驅動飛船的設想，讓人類製造出可以達到光速航行的飛船，曲率驅動並不是《三體》裡第一次提出的。

1994年，墨西哥物理學家明戈 阿爾庫貝利，首次提出了曲率驅動的概念，該理論認為宇宙並不是平坦的，而是存在曲率的，曲率越大代表彎曲的越厲害，如果能夠利用某種方法把飛船後面的一部分空間燙平，那麼飛船會被前方更大的空間拉過去，這就是曲率驅動。

今天的實驗就是一種類比的方法，這並不是一個科學狂想，這是一個可能的模型。但是還有很多問題等待解決，已經有實驗團隊在研究這一宇宙航行方式，說不定在不久的未來，我們人類就可以踏上探索宇宙的徵途了。