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神秘力量改变地心引力 颗粒竟可反重力逆流而上

http://www.kexue.com 2013-07-05 10:47:41 凤凰网  发表评论


神奇的逆流而上现象

  北京时间7月5日消息,国外媒体报道,茶渣导致物理学家发现了一个违反直觉的现象:颗粒能够在移动的水里漂浮逆流。“这非常有趣,”美国南加州大学的物理学家伊娃-甘素(Eva Kanso)这样说道。“我将要我的学生进行这样的实验。”

  任何皮划艇运动员、水管工或者物理学家可能会认为事物总是往下游流。这一传统观念开始瓦解,当2008年某天晚上塞巴斯蒂安-比安基尼(Sebastian Bianchini)准备泡马黛茶(mate tea),一种南美的特产,他将热水倒在一杯茶叶里,古巴哈瓦那大学的一名本科生注意到他倒茶的时候,一小把茶叶回流进入水壶里。

  这名学生将他的奇怪观察告知学校的物理学家欧内斯托-阿舒勒(Ernesto Altshuler),他们进行了一些实验。尽管他们认为他们理解了具体发生的过程,但阿舒勒表示他受到其他物理学家的质疑,因此从未发表他们的研究发现。

  去年阿舒勒遇到了美国新泽西州皮斯卡塔韦罗格斯大学的物理学家特洛伊-辛布罗特(Troy Shinbrot),后者同意重复这一实验。辛布罗特设置了两个并行的水箱,并升高其中一个,水将通过一个1厘米高度差的连接管道流下。毋庸置疑,再添加粉笔和马黛茶至水箱底部后数秒时间,颗粒便开始沿着管道上升并进入了上层水箱。

  辛布罗特的实验使得他得出了阿舒勒研究小组之前的结论:颗粒会因一种名为水面张力的水流特性而克服重力和水流。水分子内氢原子之间的连接将产生一个弹性、类似弹簧垫的表面。像茶叶这样的小颗粒会打扰这个网络,使得氢之间的连接被打破并推动粒子朝更纯净的水,也就是表面张力更高的地方移动。物理学家一直都知道粒子在这个过程中会受到推力,辛布罗特说道,但他们从未想过这种力能够强大到推动粒子逆流而上。研究人员将这个表面张力理论和实验发表在7月3日的《英国皇家学会学报A》上。

  辛布罗特和阿舒勒承认他们并不知道这项发现在泡茶以外是否存在任何启示意义。但辛布罗特表示污染物在缓慢流动的河流中很有可能会逆流而上。他还演示了颗粒能够偷偷摸摸的进入吸管内部,如果吸管被再度使用的话,它将潜在的污染实验室样本。(严炎刘星)

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