太空中水的運動——科學家揭開其神秘面紗


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材料牛注:來自多倫多大學的科學家們科學地解釋太空中水的運動及這種運動背后的原因,從而試圖揭開太空中水運動的神秘面紗。

我們都見過宇航員在國際航空站與水玩耍的錄像。水的移動方式很奇妙,似乎引起了大眾的廣泛關注。然而,想要科學解釋太空中水的這些行為及其原因確實很困難。目前,來自多倫多大學的科學家們解決了這個難題。

由于太空中沒有重力,水應當移動形成一個懸空液滴。但是如果我們在該平衡中添加一個玻璃杯會怎樣?這個問題涉及到很多影響因素,使得太空中的水難以用數理的方式進行預測。然而,工程師們試圖在試驗中對其進行測試,即于七月十八號成功發射到國際航空站的太空X CRS-9號。

試驗不僅測試了純凈水的玻璃瓶,這很有趣。不僅有趣,也很重要,因為水是在太空生活和工作的關鍵元素。例如,回首2013年,當意大利宇航員Luca Parmitano在太空行走的時候,將水涂覆到其表面和頭盔上是個大難題。預測在玻璃容器中的水行為可以在地球上進行,Charles Ward,該研究的一名倡導者,預測在短小的圓柱狀容器中,水將會附著到器壁上,容器中間會留下一個球形氣泡。在長的圓柱狀容器中時,水將會在容器兩端聚集,中間留下一個氣泡。他將后者稱為一個“雙界面結構”。但是他還不能證明他的預測,而且需要空間實驗。

在1997年,Ward確實做了這個實驗(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,所得結果不具有結論性。隨著新型的設備可以獲得更好的結果,在2008年,一個新的博士生對該實驗產生了興趣。科學家創建了一個更好的模型,并且添加一個相機配件來獲取高分辨的圖像和視頻。

科學家認為該結果對于地球上的我們來說,也是有用的。Aaron Persad,該實驗的一名倡導者,說道:“近來,人們漸漸對納米流體學產生興趣,即在比一縷頭發絲還薄一萬倍的管道里研究流體的行為。在如此微觀的尺度里,重力的影響很小,所以流體的行為近似于我們在太空中看到的一樣。”

該實驗是否奏效尚不確定。但是如果可以的話,最終它將會解釋持續將近二十年的爭論。

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

本文由材料人編輯部顧玥提供素材,朱星燁編譯,點我加入材料人編輯部

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