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水流居然会主动爬升?水是怎么形成桥的,百年未解的秘密

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小曾博士说科普 2021-09-15 15:20

中国什么样的桥都有,咱们早就见惯了。但是完全依靠水形成的桥,你见过吗?没错,没有任何支撑,仅仅只有水。这仿佛违背常识的水桥现象,到底是怎么回事呢?水桥现象至今仍旧是困扰着科学家们的百年难题。咱们要想详细了解的话,还得从19世纪说起。有这么一个工程师,这天突发奇想给两个装满水的烧杯之中通上电,结果这两个烧杯中的水,居然隔空连接了起来,仿佛各伸出了一只手相握。如果咱们把这两个烧杯稍微远一点,这个水桥依旧没有断裂。

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这到底是怎么回事呢?研究了100多年,科学家们也没有给出合理的答案来。目前比较普遍的说法是正负电荷的吸引导致。就是由于电流的作用,一个烧杯中的水是正电荷,另一个烧杯中的水是负电荷。正负电荷之间,存在一个吸引力。吸引力作用在了烧杯中的水上,于是烧杯中的水就开始向上爬升,二者就连接到了一起。

看完了这些,大家对于水桥现象,应该就有一个大致的了解了吧?但是这样的实验,咱们在自己家却是做不到的,因为水桥实验的环境还是挺苛刻的。

其中最难的在于15千伏的直流电,咱们家庭环境中达不到,因为咱们平时用的电都是220伏的交流电,距离上万伏相去甚远。

那么这项实验,具体该怎么操作呢?我们需要准备两个烧杯,烧杯的容量在100毫升左右就可以。之后我们需要向这两个烧杯当中注入纯净水,自来水是不行的,必须是那种不含任何矿物质,什么都不含的水才可以。

而且对于水的酸碱度也有要求,PH值必须等于7,就是介于酸和碱之间。在这里再略微说一点,目前国际上对于水的酸碱度采取的标准是PH,PH等于7就是既不酸也不碱,小于7的时候,水就变成了酸性,大于7的时候,水就变成了碱性。

注入纯净水的时候,纯净水表面距离杯口,还剩三毫米的时候就可以停止注水,这三毫米是我们留给水爬升的空间。将杯口互相接触之后,最后一步就是通电了,整整15千伏的直流电啊。我们总是说量变产生质变,在这上万伏的直流电之下,水本身仿佛也发生了某种变化,而变得活泼了起来。

当水桥现象发生之后,我们将两个杯子分离开,水桥依然存在。在这里朋友们可能要问了,那么水桥的最大长度是多少呢?能够这样一直无限延伸下去吗?目前在实验中测得的最大长度是2.5厘米,而且这一长度建立的条件是直流电达到了25千伏。所以水桥肯定是不能一直无限延伸下去的,因为距离太长的话,水桥就会断裂了。那么如果我们一直给烧杯当中的水通电,水桥会一直存在吗?并不会。长时间的给水通电,水温会升高,温度升高了,水就会蒸发,水桥就不见了。在因为蒸发断裂之前,水桥能够存在的最长时间是45分钟。

在这里问题又出现了,那么水桥为什么不会断裂呢?这也是困扰了科学家们将近百年的难题。目前比较可靠的有两种说法,一种是电解质张力,另一种则是表面张力。说白了,是因为张力的存在,而使得水桥能够一直延续。除了这两种说法之外,还存在各种各样的说法,基本上是公说公有理婆说婆有理,但是谁也拿不出一个靠谱的答案来。

但是相信随着科技的发展,这一难题终将被解决,因为科技是发展的,人的智慧是无限的,千年前的人类,怎么也想不到现在的咱们上可九天揽月下能五洋捉鳖,关于水桥现象,朋友们还有哪些看法呢?

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