王亚平老师的太空课堂又开课啦！这距离她2013年6月的太空授课已经过去了8年半，虽说课堂布置更大更先进，但讲课的内容依然主要是物理，道具也还是离不开水。
神舟十三号再开太空课堂
从王亚平老师提前公布课程表的8个项目看，项目2涉及生物学，项目7涉及化学，项目3、4、5、6、7都与物理学有关，其中4、5、6、7都会用到水。
8个项目4个与水有关
细心的朋友会说：“水膜张力实验”和“水球光学实验”上回做过了吧，怎么还做？没有新鲜的了吗？
实际上，这一次的“浮力消失实验”和“泡腾片实验”的原理8年前也出现过，只是表现的方式更加新颖了。
2013年王亚平老师水中倒影
不只是中国航天员爱用水，国外宇航员在做太空知识科普时，也无一例外会用到水这种“神奇道具”。欧空局的英国宇航员向欧洲孩子们在线科普，就用水玩了一把“太空乒乓球”的游戏，把孩子们逗得惊叫连连。
英国宇航员用拍子打水球
在地面，由于有地球引力存在，水的表面张力表现得不那么明显，但你依然可以小心翼翼地在水面放一枚回形针，看着密度比水大得多的铁漂浮在水面上。物理老师会告诉你，这是因为水表面有一种表面张力在起作用。
水的表面张力
到了太空，由于空间站在近圆轨道上绕着地球高速飞行，空间站和它里边的一切物质都因7.68公里/秒的轨道速度而拥有了“离心力”，与地球引力相抵消，于是在空间站里感觉不到重力。这时候水的表面张力就变得更加明显。
当没有外界干扰时，漂浮在空中的水会因为表面张力的牵拉自动团成一颗圆圆的水球，这是因为当体积相同时，圆球的表面积最小。
俄罗斯宇航员表演吞水球
水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，因为电子受到氧原子牵拉，它们更靠近氧，于是氢原子这边带微弱的正电荷，氧原子这边带负电荷，这使得水分子显现出极性。
当两个水分子靠近时，由于异性相吸，其中一个分子的氢原子会被另一个分子的氧原子吸引，从而形成氢键。水里边每一个水分子都与它附近另四个水分子靠着氢键相互联系。
水分子因电极性导致相互吸引
但是在液体与空气的界面处，水分子彼此之间的角度被扭转，这就导致平行于液体表面的切向力。由于切向力的作用，水的表面就像是覆盖了一层被拉伸的弹性薄膜一样。
水表面张力的原因
在空间站微重力环境下，你能很容易在一个金属圆环里制造一个像放大镜一样的水膜，由于表面张力作用，它很有弹性，哪怕你来回晃动它都不会破。这种现象在地面也能出现，只是圆环要非常小才成。
水膜有很强的弹性
在所有常温液体中（汞除外），水的表面张力几乎是最强大的，这主要是因为水分子的强极性导致氢键的力很强大。当我们用注射器向水膜射水时，会看到大多数水珠被反弹出来。
水珠被水膜弹开
回形针在水面漂浮依靠的是表面张力，但船舶在水面就没办法依靠表面张力了，船舶依靠排开一定体积的水所产生的浮力漂浮在水面上。同样地，当你向水里吹一个气泡，由于空气的密度比水低，它也会很快向水面运动。
在空间站里，由于重力“消失”，浮力也同时消失了。你向水里吹一个气泡，它会停留在水里边，并不向上漂浮。
类似的实验王亚平老师在2013年也做过，当时是用针筒向水球里打了两个泡泡。两个泡泡一直呆在水球里，直到航天员用针筒将它们抽出来。
宇航员向水球中吹气泡
泡腾片也是空间站宇航员们爱玩的游戏之一。泡腾片里通常有碳酸氢钠和柠檬酸（或其它弱酸），当把它扔进水杯里时，这两种物质会发生化学反应产生细密的二氧化碳气泡，很是好玩。
地面泡腾片产生气泡很快上浮
在地面，由于存在浮力，泡腾片产生的二氧化碳气泡会迅速上浮，然后在水面消失。空间站里失重，气泡不会上浮，而是均匀地向四周扩散，把水球撑得越来越大，其中一部分突破水的表面张力跑到空气里边。
泡腾片在太空产生气泡
水球的光学实验其实在地面都可以做，只是你需要把水球换成水晶球。
由于地球重力的关系，只有直径很小的露珠才能保持圆球形状，你很难透过露珠观察到清晰的影像。
在光学上，水晶球就相当于两个组合在一起的凸透镜，光线穿过它时会发生两次折射，从而在另一边形成方向完全相反的图像。
水晶球折射光线产生倒影
空间站里重力几乎为零，如果没有气流扰动，水会在表面张力的作用下团成一个几乎完美的透明圆球，就像水晶球那样显示出倒影来。
每当做太空科普时，拍摄水中倒影几乎成为宇航员们必做的“保留节目”，大家乐此不疲。
微重力下的水球倒影
太空科普生动有趣，我们每天饮用的水在微重力条件下表现出许多神奇的功能，我们习以为常的许多知识也在太空里有了新鲜感。通过航天员的亲身演示，你不仅能看热闹，还可以复习轨道力学、牛顿三大定律、分子间强大的作用力、表面张力、物体形状与表面积的关系、光的折射等一系列物理知识。
由此可见，航天员们喜欢玩水，不仅因为它非常珍贵，还因为其中包含了许多科学道理呢！