太空科學課（十三）
——用水搭起的橋

文/太空熊貓君

在2022 年3 月的“天宮課堂”第二課中，航天員繼續為我們展示了有趣的太空實驗。

通過之前幾期的講解，大家知道，由于液體表面張力的作用，太空中的水會自然形成球狀。表面張力的神奇之處不止于此，接下來的液橋實驗也展現了表面張力的巨大力量。

只見王亞平拿出兩塊液橋板，這個液橋板不過是邊長10 厘米左右的透明塑料板，并沒有什么玄機。隨著葉光富將水囊中的水緩緩注入到液橋板上，每塊板子的中間都聚集了一個巨大的水滴。王亞平試著讓兩個水滴互相接近，我們可以清楚地看到，開始的時候，兩個水滴雖然已經非常接近了，但是并沒有融合在一起，隨著液橋板的逐漸接近，兩個水滴在瞬間就融合在一起，且沒有脫離液橋板，仿佛是粘在上面了一樣。接下來，王亞平小心地拉開兩塊液橋板之間的距離，這回水滴卻沒有分開來，而是像我們撕扯橡皮泥或者面團一樣，被拉成了一段水條，這段水條有數厘米長，仿佛在兩塊板子之間搭起了一座長橋！

與此同時，地面上正在上課的同學們也在嘗試操作這個液橋實驗。不過由于重力的作用，我們用水來搭液橋顯然無法實現，這些水會從豎著的液橋板上流下去。地面上的同學們只能將一塊液橋板擺到水平的方向上，滴上水滴，再小心翼翼地扣上另一塊液橋板。隨著同學們拉開上面的液橋板，也可以看到一小段水橋液橋板不過是邊長10 厘米左右的透明的出現，只不過它的長度不過幾毫米，再長一點兒，水橋就斷了。

表面張力大家并不陌生，我們之前就講過：液體具有一種讓表面積盡可能小的趨勢，這種趨勢表現出來的力就是表面張力。如果液體不受其他外力和物體的影響，就會把自己拉成球體。而在液橋實驗中，水先牢牢地抓住了液橋板，而與空氣接觸的表面依然存在著表面張力。當王亞平將兩塊帶著水滴的液橋板緩緩接近的時候，由于兩個水滴之間的空氣隔離了水分子的直接接觸，它們沒有立即融合起來，而一旦空氣無法隔離兩個水滴，它們的水分子發生接觸，水滴就會迅速融合，形成一個整體。

這個現象在地面上也可以見到，不知道你有沒有仔細觀察過水在疏水性材料上的形態，例如荷葉上面的水滴。當一個水滴滑向另一個水滴之后，如果水滴足夠小，兩個水滴之間并不會立刻發生融合，而是像兩個彈力球一樣發生碰撞，只有在緊貼一段時間之后，它們才會迅速融合成一個大水滴。

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隨著王亞平拉開兩個水滴之間的距離，這個時候水的表面張力就要發揮作用了。一旦液橋板被拉開，相比于分離成兩個水滴，保持液橋的狀態可以維持更小的表面積，所以液橋就會被越拉越長。當然，如果拉得太長，液橋的表面積反而比兩個水滴的表面積更大時，液橋就斷開了。

表示層用來完成地圖數據和業務數據的展示以及人機交互的相關邏輯，接收用戶的輸入并將用戶的意圖轉換為對業務層相關邏輯的調用。地圖展示和地圖操作通過調用ArcGIS API for JavaScript接口快速實現。

而地面上形成的液橋還要抵抗重力的作用，和重力相比，表面張力還是太弱了，所以液橋剛拉出來幾毫米的距離，重力就會把水全部拉下來，液橋自然也就斷開了。