文章目录
- 让肥皂泡加热太阳。
- 让金属“发泡”
- 冷水沸腾了。
- 海洋打嗝是有害的。
泡泡(泡泡中有趣的科学)
气泡是气体在固体或液体表面或内部以球形或半球形存在的形式。随着人们对泡沫认识的深入，许多谜团被揭开。
让肥皂泡加热太阳。
在阳光下吹大肥皂泡，闪闪发光的肥皂泡飞了起来，一眨眼又爆了。在玩肥皂泡的时候，很少有人认为肥皂泡的温度可以比破裂瞬间的太阳表面温度高出几倍。现在，科学家已经通过成功的实验证实了这一事实。
肥皂被频率为20000 ~ 40000Hz的超声波吹起后，肥皂中的原子和分子相互碰撞，形成高能粒子，进而形成物质的第四种状态，即等离子体状态。因此，当肥皂泡突然收缩时，它的内部会变得非常热。在肥皂泡破裂的瞬间，温度突然升高并释放光子，导致发光。由于破裂瞬间产生的高温很短，出现在很小的范围空，此时的温度无法用温度计直接测量。
而且，普通温度计是不可能测量出这样的高温物体的。在这种情况下，需要通过分析发出的光来测量温度，可以得出肥皂泡破裂时的瞬时温度约为20000℃，比太阳表面的温度高几倍。
长期以来，科学家们从理论上预测肥皂泡的破裂会产生极高的温度，但一直没有实验证据。今天，科学家直接测量这个温度，并观察单个泡沫中的等离子体。由于观察到的光来自快速收缩的泡沫的外表面，因此推断泡沫表面内部的温度应该更高。有人推测，瞬时高温表明肥皂泡中可能发生了特殊的核反应，也就是说，每个肥皂泡都是一个“人造小太阳”。
让金属“发泡”
“泡沫铝”是一种多孔金属材料，兼具金属特性和气泡特性。发泡处理后，金属铝材料填充空中心孔结构，使材料密度降至300 ~ 1000kg/立方米，与普通木材相当。它不仅比相应体积的铝轻得多，而且可以像木头一样漂浮在水面上。
为了使“泡沫”铝的内部微孔更适合需求，英国剑桥大学的研究人员研究了新的制造技术。方向是制作孔径细小均匀的铝材，使单孔为1毫米。斯洛伐克科学院机械材料研究所的研究人员基于人和动物骨骼中的微孔结构，通过将这种微孔结构植入铝材料中，开发了新型“泡沫”铝材料。
由于其奇特的内部结构，“泡沫”铝已经成为一种特殊的金属材料，具有材料轻、强度高、吸声性好、减震性好、电磁兼容性显著等特点，在应用前仍然非常可喜。可用于制造汽车、电梯、传动设备中的防震部件，也可用作各种建筑、车辆中的隔音材料、防潮材料、防火材料、耐高温材料、抗氧化材料。
可以在电子和电气设备中制造新的散热器和光电磁屏障。在航空空行业，“泡沫”铝可以降低空空气的阻力，提高飞机的安全飞行系数。在建筑行业，泡沫铝可用于制作内外装饰、隔音墙、天花板、门窗、隔墙、屏蔽墙等。现在，泡沫铝的应用领域不断扩大。此外，越来越多的科学家开始关注泡沫铝的研究和应用，其未来前景非常光明。
冷水沸腾了。
1915年春天，一艘英国鱼雷快艇驶入大西洋进行试航。当船机以最大速度工作时，速度没有继续增加，但船尾后面有翻滚的泡沫。与此同时，鱼雷快艇开始摇晃。海试结束返回基地时，发现船的螺旋桨损坏到了破烂的程度。两年后，英国著名物理学家瑞利勋爵发现了问题的症结所在:船的运动轨迹中产生了大量微小气泡，这些气泡先是向外膨胀，然后瞬间向内破裂。这样，所有的能量都集中在很小的范围内释放，产生很大的破坏力。此后，经过科学家们的不懈探索，终于发现船周围的气泡是海水“冷沸”造成的。
众所周知，液体的沸腾与大气压有关。在常压下，液体达到沸点温度时就会沸腾。例如，当水达到100℃的沸点时，它“打开”并不断冒泡。但是，当液体的压力低于常压，沸腾温度较低时，也会沸腾。例如，当封闭容器中的水面压力为4毫米汞柱时，水可以在4℃沸腾。这样，液体通过减压在非常沸点温度条件下的沸腾状态称为“冷沸腾”。
螺旋桨旋转产生的声波在水中传播，可以在水下形成低压区和高压区。“冷沸腾”是液体在低压下的一种现象，当然它也随时发生在旋转的螺旋桨周围。当液体处于“冷沸”状态时，整个体积蒸发，产生大量气泡，从而在液体内部形成“气穴”。但这种“空化”是不稳定的，当它高于形成它的压力时，会在瞬间突然凝结消失。而在凝结消失的过程中，气泡周围的液体颗粒以极大的速度相互碰撞，形成高达数万个大气压的强大压力。
根据科学家的说法，这种压力会对周围的物体产生巨大的破坏力，比如木头、金属、橡胶、塑料、玻璃、混凝土等等。特别是随着各种设备速度和功率的增加，危害程度会越来越严重。因此，人们尽最大努力寻找抑制它的方法，如防止“空化”或从液体中去除溶解在其中的气体。在内燃机等封闭系统中，科学家还找到了应用保护剂的方法，以确保物体表面不会被“气穴”损坏。
海洋打嗝是有害的。
海底形成的有害气体会以气泡的形式从海洋表面冒出来。大量的泡沫将摧毁地球上绝大多数的生命。根据数据，科学家推断，在历史上，海底的有害气体曾数次毁灭地球上的生命。
研究人员已经证明，“杀手”是一种个体微小的细菌。这种细菌只需要大量的阳光和一点点氧气就能旺盛生长并释放出硫化氢气体。即使这种气体的浓度很小，也会杀死生物体。人们通常称之为“下水道气味”。
是什么导致这种有害细菌大量生长？科学家认为，很久以前地球上的火山活动导致大量的碳氧化物释放成空气体，导致海洋温度上升。只要海洋变暖，其中的氧气就会流失，有害细菌就会乘虚而入。
目前，全球变暖趋势使得海洋“打嗝”逐渐成熟。目前海底有好几个地方，都有释放硫化氢的细菌。科学家对此感到担忧。当然，全社会的人都应该给予足够的重视。