玩泡泡有門道

吹肥皂泡是人們?cè)偈煜げ贿^(guò)的童年游戲，伴隨著一陣陣歡笑，小朋友們用吸管蘸一些肥皂水，撅起小嘴吹出來(lái)一個(gè)個(gè)或大或小的泡泡。對(duì)小朋友來(lái)說(shuō)，泡泡是玩具，其實(shí)對(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，泡泡是更大的玩具，它里面蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)世界呢。一起玩泡泡前，我們不妨先了解一下它！

泡泡的大小算百年

泡泡怎么吹？這個(gè)問(wèn)題太簡(jiǎn)單了！把洗滌靈倒入水中，拌勻，拿一根吸管蘸一些混合好的液體，用嘴輕輕一吹，就吹出泡泡了。你想過(guò)為什么要向水中加入洗滌靈嗎？查看洗滌靈的包裝信息，你會(huì)看到配料表一欄寫著“表面活性劑”，這就是洗滌靈和水的混合液能吹出泡泡的秘密。

表面活性劑是由一種長(zhǎng)得像豆芽的分子組成的物質(zhì)，“豆芽”分子的大頭和水的關(guān)系特別好，遇到水就抱住不放，而“豆芽”分子的尾巴卻討厭水，希望離水越遠(yuǎn)越好。當(dāng)表面活性劑的“豆芽”分子遇到水后，“豆芽”分子的頭部就整齊地排列在水面上，尾巴則翹起來(lái)遠(yuǎn)離水。

當(dāng)你用吸管蘸了洗滌靈和水的混合液吹氣，水被吹開了，“豆芽”分子迅速重新排列，在水面上、下列成兩層，把水夾在中間使之成為薄薄的一層膜，這“豆芽”分子和水的組合就像三明治。兩邊的“豆芽”分子手拉手圍著中間的水層，呈現(xiàn)出很好的韌性和延展性，中間的水膜為了保障自己的穩(wěn)定把總面積縮到最小，泡泡就形成了。

水膜為什么要形成球形的泡泡，而不是方形或別的形狀呢？數(shù)學(xué)家在1884年解答了這個(gè)問(wèn)題——因?yàn)樵谒械男螤铙w積相等的情況下，球體的表面積最小。

如果你再吹一個(gè)泡泡，將它與之前那個(gè)泡泡貼在一起，變形后的兩個(gè)泡泡仍能保持表面積和體積比最小嗎？這次數(shù)學(xué)家花了116年才證明答案是肯定的。你隨便吹出的兩個(gè)泡泡，就夠數(shù)學(xué)家研究一百多年呀。

泡泡并非總是五顏六色

你認(rèn)真觀察過(guò)自己吹的泡泡嗎？如果仔細(xì)觀察，你會(huì)發(fā)現(xiàn)并不一定每個(gè)泡泡都是五彩繽紛的，有的泡泡表面灰暗，這是怎么回事？是光照的原因嗎？我們可以試一試在不同的光源下觀察泡泡——白熾燈下、節(jié)能燈下、陽(yáng)光下，結(jié)果一樣：泡泡有的時(shí)候是彩色的，有的時(shí)候表面灰暗，看來(lái)，光源的類別對(duì)泡泡表面的顏色影響不大。是調(diào)配泡泡的洗滌靈不同嗎？你仍可以做實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，但結(jié)果還是一樣，可見這和泡泡的配料也無(wú)關(guān)。那到底是什么奪走了一些泡泡鮮艷的顏色呢？

原來(lái)，當(dāng)光線進(jìn)入泡泡的上層水面時(shí)，一部分會(huì)被反射，另一部分會(huì)繼續(xù)射到下面的水層，并在那里再次被反射。先后被反射的光線有的時(shí)候碰在一起，彼此抵消，顏色就暗淡；有的時(shí)候撞到一塊，前簇后擁，顏色就愈加斑斕。

那么，兩次被反射的光線究竟什么時(shí)候會(huì)碰到呢？這取決于泡泡膜層的薄厚程度。如果泡泡的膜層厚度剛好能讓射入的光線發(fā)生恰到好處的干涉，那就會(huì)出現(xiàn)斑斕。這“相長(zhǎng)干涉”的知識(shí)我們?cè)谥袑W(xué)時(shí)會(huì)學(xué)到，現(xiàn)在不懂不用著急哦。

科學(xué)地玩泡泡游戲

怎樣才能玩轉(zhuǎn)泡泡？當(dāng)然得請(qǐng)科學(xué)助我們一臂之力。

讓泡泡保持原狀時(shí)間久的秘訣，是讓泡泡周圍的環(huán)境盡量濕潤(rùn)。如果你想讓泡泡停在你的書桌上，最好先把書桌弄濕，否則干燥的桌面一接觸泡泡就會(huì)吸走水分，把泡泡弄破。

可能你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，當(dāng)泡泡停留在雨衣、橡膠手套等防水物品上時(shí)，能夠保持原狀的時(shí)間更久，甚至你可以用這些物品把泡泡當(dāng)乒乓球顛。這是因?yàn)檫@些防水物品都具有疏水性，水不喜歡它們，喜歡離它們遠(yuǎn)遠(yuǎn)的，所以泡泡一遇到它們就彈開了。

玩累了的時(shí)候，你可以給泡泡找一個(gè)最安全的地方——水面，泡泡在那里保持原狀的時(shí)間最長(zhǎng)。

想讓泡泡不那么容易破，還有一個(gè)辦法，那就是往洗滌靈和水的混合液或肥皂水中加入一些甘油或白糖，這些物質(zhì)能夠讓泡泡更具韌性。

你吹過(guò)的最大的泡泡有多大？

2007年11月，英國(guó)人山姆薩姆成功將50個(gè)人放置在他創(chuàng)造的一個(gè)泡泡里，一年后，他又創(chuàng)造了一個(gè)最多可容納66個(gè)人的泡泡紀(jì)錄，這個(gè)泡泡有6米長(zhǎng)，橫截面直徑約1.5米。不過(guò)，這兩個(gè)大泡泡都不是人吹出來(lái)的。

科學(xué)家說(shuō)人吹出的泡泡最高4米，寬度呢？沒有最寬，只有更寬。你要不要挑戰(zhàn)一下呢？

泡泡擠在一起時(shí)接觸面會(huì)緊貼在一起，你觀察過(guò)兩個(gè)泡泡的接觸面會(huì)向哪個(gè)方向凸起嗎？

當(dāng)小泡泡和大泡泡接觸后，接觸面會(huì)朝大泡泡那邊凸起，兩個(gè)大小一樣的泡泡遇到一起，中間層會(huì)“不偏不倚”。三個(gè)勢(shì)均力敵的泡泡在一起的話，接觸面形成的角度恰好都是120°。

如果更多的泡泡碰到一塊會(huì)怎樣呢？你可以搭建一座泡泡塔，然后仔細(xì)觀察哦。

有的泡泡高手可以吹出多層泡泡，一個(gè)大泡泡中套著一個(gè)中泡泡，中泡泡中還有小泡泡。這是怎么做到的呢？你可以先吹一個(gè)大泡泡，然后小心地將吸管抽出來(lái)，蘸一些洗滌靈和水的混合液，再小心地將吸管插入大泡泡，輕輕地吹，一個(gè)新泡泡就在大泡泡中誕生了，如此操作，就能吹出更多層的泡泡。你最多能吹出幾層泡泡呢？試著吹吹吧！

怎么樣，泡泡的學(xué)問(wèn)不小吧？

（轉(zhuǎn)自《知識(shí)就是力量》）