空間站上竟然能用毛筆？！

當宇航員進入太空時，因為傳統的鋼筆、圓珠筆必須依靠重力將墨水漏入筆尖，所以無法使用；鉛筆雖然可以正常書寫，但微小的導體石墨粉可能帶來災難性的后果；現代的太空筆則依靠氣壓將墨水壓出。在神舟十三號的飛行任務中，翟志剛攜帶中國傳統文房四寶進入空間站，將中華兒女骨子里的劍膽琴心展現得淋漓盡致。

為什么毛筆這種古老文具，能在21世紀的星海探險中發揮作用？答案很簡單：毛筆上面吸收了墨水，在筆尖與紙張接觸的時候，墨水就從筆尖轉移到紙上。

由于毛筆筆尖是一個開放的區域，各處的大氣壓是平衡的，于是只需要考慮重力與分子之間的相互作用。液體分子之間的互相作用和液體與容器壁分子之間的相互作用，都有摩擦力，帶來一種叫作毛細現象的神奇現象。

比如說，將一根毛細管浸入液體中，相比管外液面，管內液面會自發向上或向下發生移動。這種現象第一眼看上去很違反直覺。人們常說“水往低處流”，為什么水會自發往高處移動？答案是因為液體的表面張力。

在液體中，表面的液體分子互相連接更少，相互作用更弱，內部受力較大，將自發向外部“突出”，于是在不受重力的情況下，一團液體將呈現球形。

毛細現象實際上要求達到一種平衡——液體分子內部壓力和表面張力的平衡。在達到平衡的過程中，液體表面會發生變形。毛筆的材料——獸毛，也就是蛋白質，可以被水浸潤。由于分子間相互作用不受重力影響，毛細現象在空間站自然也可以發生，于是毛筆在失重條件下，也可以一如既往地吸入墨水，并正常書寫。

林冬冬//摘自中國科學院高能物理研究所微信公眾號，本刊有刪節/