地表最强气泡丨红领巾爱科学

2025-11-28 19:39:02
来源:全国少工委

亲爱的读者朋友,我是小科,现在我将带大家走进一项令人惊叹的吉尼斯世界纪录——地球上最长寿命的气泡。

在我们的日常经验中,气泡总是如昙花一现,转瞬即逝。然而,有一个神奇的气泡,在声悬浮的“魔力”下,竟然奇迹般地持续了23分36秒。更令人称奇的是,即使面对直径0.8毫米的热铜针的挑战,它依然毫“发”无损。

是不是已经迫不及待想要揭开这个气泡的神秘面纱了?别急,小科这就带你们穿越回气泡诞生的那一刻,独家采访创造这一奇迹的关键角色——空气。是的,你没有听错,就是空气!没有空气,何来气泡呢?

1号受访对象:空气

小科对着似乎空无一物的空间问道:“你好,空气,你是怎么被小气泡‘囚禁’起来的呢?”

空气似乎被这个问题逗乐了,它回应道:“囚禁?我可是无处不在的。除了真空,地球上没有我去不了的地方。不过,说到气泡,那确实是我的一个有趣的家。”

小科点头赞同,空气确实轻盈得几乎无法察觉,常态下既看不见也摸不着,但它对地球生命的重要性不容忽视。

于是,小科调整了问题:“那你能告诉我,你是怎么进入气泡里的吗?”

空气耐心地解释道:“在通常情况下,当水滴受到外力作用时,我会趁机通过小孔进入水滴内部。接着,在水滴表面张力的作用下,你们看到的气泡就形成了。不过,这个创下吉尼斯世界纪录的气泡可不是普通的家伙,它的特别之处,你得亲自问问它。”

你知道吗?空气也是有重量的。比如,在纬度45度海域的海平面上,温度为0摄氏度时,空气的密度约为1.293千克每立方米。这意味着,1立方米的空气大约重1.293千克。

关键词 真空

是指在一个特定空间内,物质(如气体分子、尘埃等)的密度极低,甚至趋近于零的状态。宇宙太空环境接近于真空。

2号受访对象:地表最强气泡

这个神奇的气泡在诞生之初,从未想过自己会成为地球上的奇迹。它和我们平时吹的气泡一样,由一层液体薄膜包裹着一团空气构成。但它的诞生过程充满了科技感:科研人员使用微型注射器在超声场中轻轻推出水滴,让水滴悬浮在声波的“海洋”中。在精细的调整过程中,水滴逐渐变形,空气趁机钻入其中,一个气泡就这样诞生了!

小科好奇地问道:“你能告诉我们,你有什么特别之处吗?和普通气泡有什么不同?”

这个气泡虽然个头儿不大,但声音坚定有力:“我和其他气泡一样,也是从水滴中诞生的。但不同的是,我是利用声腔共振机制形成的声悬浮气泡。也就是说,我是靠声波这种无形的力量悬浮在空中的。”

气泡继续介绍道:“普通气泡之所以容易破裂,是因为气泡膜的厚薄度不均匀。而在声悬浮的环境中,声波为我提供了一层无形的‘保护罩’,让我能够更稳定地悬浮在空中。”

小科追问道:“那么,你的‘长寿’秘诀就是声悬浮吗?这是怎么做到的?”

气泡回答道:“是的。这个秘诀的灵感来源于国际空间站上的一个实验。科研人员发现,在零重力的环境下,气泡能够存在更长时间。于是他们想,能不能在地球上也为气泡创造一个类似的‘保护罩’呢?经过反复实验,他们终于成功了。”

关键词 悬浮气泡诞生始末

2014年,欧洲研究人员在国际空间站上进行了气泡停留实验。他们发现,在空间站环境中,水中的气泡能够留存18分钟;而在地球上进行同样的实验时,气泡的寿命只有1秒钟。这一发现激发了科研人员的灵感。

经过数年的努力研究,2024年10月,我国西北工业大学的研究团队终于取得了突破性的进展。他们成功地让气泡在适当的声场条件下存留超过了7分钟,并最终创造了23分36秒的新纪录。

3号受访对象:超声场

超声场是一种特殊的“声音区域”,它发出的声波频率极高,超出了人类听觉的范围。

小科向这个无形的声场问道:“听说你在‘气泡生命延续战’中发挥了关键作用。你能告诉我们你是怎么做到的吗?”

超声场轻声回应道:“当气泡悬浮在超声环境中,它会受到多种力的作用,包括重力、气泡膜自身的张力等。而我产生的声辐射力就像一双无形的大手,轻轻地托着气泡,通过挤压气泡膜来平衡重力等外部力量,使气泡能够更稳定地悬浮在空中。”

小科疑惑地问道:“挤压?气泡不会破吗?”

超声场得意地解释道:“声辐射力是非常精细且均匀地作用在气泡上的。它不会破坏气泡的结构,反而会使气泡膜变得更加紧绷和有弹性。这样一来,气泡就能更好地保持形状和稳定性了。”

在声辐射力的作用下,气泡内部的水压得到了有效的平衡,重力排液的过程也被有效抑制。因此,气泡能够保持更长时间的稳定悬浮状态。

23分36秒后,这个神奇的气泡悄然回归大气之中。但在实验室里,科研人员们日夜奋斗、反复尝试的精神永远闪耀。他们用行动告诉我们:生活中充满了挑战和未知,但只要我们勇敢地迈出尝试的步伐,每一个非凡的奇迹都可能出现。

  编辑:侯智