肥皂泡破裂瞬間，溫度竟高過太陽溫度幾倍，它究竟是種什麼存在？

2020-09-26 星辰大海路上的種花家

前陣子網上一直流傳著一個說法，大意說的是我們常見的肥皂泡，在破裂時最高溫度能達到20000℃，這差不多就是太陽表面溫度的4倍！相信這肯定超出了很多朋友的認知，為什麼肥皂泡溫度會那麼高？我們用手去觸碰時卻沒有被燙傷？

肥皂泡破裂時溫度真那麼高嗎？

很多文章都有此描述，肥皂泡看上去非常脆弱，但它在破裂時卻會產生難以想像的能量和高溫，而其中的高溫甚至能達到太陽表面的溫度的數倍，而為什麼會產生如此溫度則非常有意思：

科學家對肥皂泡內部能量變化的研究發現，肥皂泡是在20000-40000赫茲條件下形成的，肥皂泡內部原子和分子之間的距離會急劇縮小，分子和原子會因空間縮小而碰撞，最終形成高能粒子。肥皂泡破裂的瞬間，肥皂泡內部將再次發生超高頻振動，產生輕粒子，從而發生弱核反應，產生極高的溫度。

上文是引用自某位作者的描述，其實很多都有互相引用，以訛傳訛的現象，因為上文中很多概念都在胡扯，比如肥皂泡是溶液中親水基和疏水基之間水膜構成，形成的關鍵是水的表面張力，跟什麼赫茲沒啥關係！

肥皂泡中的反射、折射現象

肥皂泡內部原子和分子之間的距離根本就是胡扯，分子是由原子構成的，比如一個水分子就是2個氫原子和一個氧原子，距離縮小？怎麼縮小？破裂時高頻振動？還能產生輕粒子？哪種輕粒子？還弱核反應？簡直就一派胡言！

肥皂泡破裂確實伴隨著一些能量釋放，但卻不是上萬度高溫，根本就沒那回事！那是一種水中的空泡破裂時候發生的內爆，而且這種內爆還伴隨著閃光和高溫等能量釋放！

聲致發光是怎麼回事？肥皂泡能達到這個層次嗎？

水泡破裂還能發光，可能是很多朋友料想不到的，但事實上還真就發生了，這種現象叫做聲致發光現象，水中的氣泡破裂瞬間，周圍水體能達到驚人的4500℃，其實這和太陽表面的5500K相差無幾了！所以也可以說能達到太陽表面的溫度。

太陽多波段拼接圖

1934年，德國科隆大學的H. Frenzel和H. Schultes在研究聲納時，發現在注滿顯影劑的水槽中一開超聲波發生器，液體中的氣泡就會發光，因為兩人在底片上發現了微弱的閃光點，不過這兩位大神還不是第一個發現者，因為早在1933年羅馬尼亞科學院的N. Marinesco和法國科學院的J.J. Trillat也曾獨立發現過此現象。

1989年Felipe Gaitan和Lawrence Crum大幅改進了實驗裝置與超高速拍攝設備，因此發現了單聲泡聲致發光現象，在破裂過程中：限制在聲音的駐波中的氣泡會隨著自身周期性的被壓縮而不斷放出光來！當然這個所謂「不斷」的時間極短，這也是當年德國科隆大學的專家沒有搞清楚發光機理的原因。

發生聲致發光的裝置，中間的藍色小點就是發光現象

研究人員通過光譜研究發現氣泡內部破裂時的溫度可以高到融化鋼鐵的程度，當時研究小組估計這個溫度高達100萬K，但近年來伊利諾伊大學香檳分校主導的實驗顯示，氣泡內的溫度大約在2萬K左右。這就是上文中很多作者引用的20000℃，K和℃是有些差別的，不過也差了不大哈，但作為一個科學類作者如此漠視，那就顯得不負責任了！

至於會不會燙死人，有一個回答非常經典，拋開劑量談毒性的都是流氓，所以高溫也一樣，儘管溫度很高，但能量卻不高，無法傷到人，所以水中氣泡破裂卻不會並不會殺人，但有一點要了解下，槍蝦就是用這種武器攻擊的，而且獵物無法逃避，乖乖的被搞定！


槍蝦攻擊獵物的方式，利用的同樣是水泡內爆

槍蝦

空泡破裂的威力，可以吃掉螺旋槳

船舶的螺旋槳早期一般都由銅合金製造，比如錳青銅、鎳錳青銅、鎳鋁青銅、錳鋁青銅這四種，都是常用的螺旋槳用材料，後來也有有使用高強度不鏽鋼製造的，更耐腐蝕，按無論是銅合金螺旋槳還是不鏽鋼螺旋槳，它們都逃不過一種看起來非常不起眼的氣泡的腐蝕！

螺旋槳工作時由於快速攪動水體，會產生極低壓區域，造成水沸騰蒸發形成氣泡，但周圍海水的高壓又會導致這些氣泡不可能擴大，反而會被急劇壓縮，破裂，快速破裂，形成超高速水流，衝擊螺旋槳，逐漸腐蝕螺旋槳表面，引起表面粗糙度增加，阻力增加，最後腐蝕面積擴大造成螺旋槳報廢！

所以在那個高能量釋放的事件中，根本就沒有肥皂泡的事情，但確實是有水泡破裂造成，不過就這一丟丟區別，兩者產生的機理相差就比較大了，所以這種張冠李戴的事情還是少發生的好！

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