太空中水的运动——科学家揭开其神秘面纱


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材料牛注:来自多伦多大学的科学家们科学地解释太空中水的运动及这种运动背后的原因,从而试图揭开太空中水运动的神秘面纱。

我们都见过宇航员在国际航空站与水玩耍的录像。水的移动方式很奇妙,似乎引起了大众的广泛关注。然而,想要科学解释太空中水的这些行为及其原因确实很困难。目前,来自多伦多大学的科学家们解决了这个难题。

由于太空中没有重力,水应当移动形成一个悬空液滴。但是如果我们在该平衡中添加一个玻璃杯会怎样?这个问题涉及到很多影响因素,使得太空中的水难以用数理的方式进行预测。然而,工程师们试图在试验中对其进行测试,即于七月十八号成功发射到国际航空站的太空X CRS-9号。

试验不仅测试了纯净水的玻璃瓶,这很有趣。不仅有趣,也很重要,因为水是在太空生活和工作的关键元素。例如,回首2013年,当意大利宇航员Luca Parmitano在太空行走的时候,将水涂覆到其表面和头盔上是个大难题。预测在玻璃容器中的水行为可以在地球上进行,Charles Ward,该研究的一名倡导者,预测在短小的圆柱状容器中,水将会附着到器壁上,容器中间会留下一个球形气泡。在长的圆柱状容器中时,水将会在容器两端聚集,中间留下一个气泡。他将后者称为一个“双界面结构”。但是他还不能证明他的预测,而且需要空间实验。

在1997年,Ward确实做了这个实验(一半是水一半真空的玻璃罐子),但是由于照片的分辨率不好,所得结果不具有结论性。随着新型的设备可以获得更好的结果,在2008年,一个新的博士生对该实验产生了兴趣。科学家创建了一个更好的模型,并且添加一个相机配件来获取高分辨的图像和视频。

科学家认为该结果对于地球上的我们来说,也是有用的。Aaron Persad,该实验的一名倡导者,说道:“近来,人们渐渐对纳米流体学产生兴趣,即在比一缕头发丝还薄一万倍的管道里研究流体的行为。在如此微观的尺度里,重力的影响很小,所以流体的行为近似于我们在太空中看到的一样。”

该实验是否奏效尚不确定。但是如果可以的话,最终它将会解释持续将近二十年的争论。

原文参考地址:http://www.technology.org/2016/07/21/water-space-scientists-set-answer-mystery-troubled-decades/

本文由材料人编辑部顾玥提供素材,朱星烨编译,点我加入材料人编辑部

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