气泡探秘

说起气泡，人们都很熟悉。在孩童时候，你们自己或许就曾经将空心导管一次次插入肥皂水中，吹起过五彩缤纷的肥皂泡。肥皂泡就是一种气泡，虽然它和那些天真无邪的岁月一样转瞬间成为过去，然而隐藏在气泡中的种种奥秘，将随着人类认识领域的拓宽，变得越来越有吸引力!

　　你还记得吗?数学家用严密的微积分方程证明了：当容纳的空气质量一定时，球形的肥皂泡表面积最小。一点不起眼的肥皂泡能自觉体现这一数学和自然原理，正是出于尽可能少地储存能量之需要。像自然界的流水自发向低处流，直到最低处才停止；像弹簧没有受到外力作用时，总能自发收缩到最低限度一样，它们都趋向储能最少状态。建筑师受肥皂泡的启发，设计出坚固而造价低廉的穹顶结构；生物学家一直把肥皂泡的外层薄膜作为研究细胞膜的简单模式……

　　在啤酒气泡的启示下，美国物理学家格拉塞尔于1952年发明了观察带电粒子径迹的“气泡室”。那一年的一天下午，格拉塞尔在酒吧间要了一杯啤酒，他没马上去品尝，只是静静等待杯中小气泡冒完。接着他将一粒沙子放人杯中，沙子下沉的路径上，周围不断有小气泡冒出。在这些气泡触发下，正在苦苦思索如何捕捉看不见的高能粒子的格拉塞尔突然顿悟。他用透明的液态氢代替啤酒，装人耐高压的密封容器，制作成有名的“气泡室”。当宇宙中高能带电粒子穿过气泡室时，它经过的路途中液氢像“沸腾”一样，产生了许多可观察的小气泡，使带电粒子的飞行轨迹清楚可辨，和沙子进入啤酒中产生的气泡轨迹类似。1960年，格拉塞尔因此项重大发明荣获诺贝尔物理学奖。

　　在6500万年以前，统治地球数百万年之久的恐龙突然神秘消失，引起了科学家极大兴趣，也提出过种种假说。1996年，英美科学家对蒙大拿州出土的一块包裹在琥珀内的小气泡分析时，惊奇地发现在7000万年前，地球大气中氧气含量是33％，远高于现在的21％，并由此提出，地球大气中氧气含量一直在减少。而体形巨大的恐龙在氧气含量低于32％时就无法生存。所以他们认为很可能是大气中氧气含量不断降低，恐龙才从衰亡走向灭绝。

　　其实石头与琥珀的状况相似。科学家将石头切成薄片，放在显微镜下观察时，发现里面也有许多小气泡、水珠，有些气泡甚至还在运动着。这些气泡中有丰富的古气象等方面资料。美国科学家对从月球带回的381公斤岩石研究，没有发现一例岩石中有气泡、水珠，说明月球上没有空气，月球演化过程中没有水的参与。最近几年，不断有科学家报道说，火星历史上涌现过涛涛洪水，火星上可能有原始生命……因为科学家在南极洲和非洲大陆，找到了几块被证明为是来自南极的陨石。证据在陨石内部小气泡中，里面包裹的气体成份、化学特征与火星大气相同。

　　不久以前，荷兰科学家德夫勒曾用高速照相机，揭示了小虾发声的奥秘。原来大海中小虾快速合拢大钳时，产生了速度为112公里／小时的细水流，导致水压急剧下降，并形成一个直径约4毫米的小气泡。当水压迅速恢复时，小气泡被压破，同时发出清脆响声。怪不得人们对大海中小虾发出的鼓噪声刮目相看。在二战中，狡猾的日本人偷袭珍珠港时，也念念不忘利用小虾的鼓噪声掩护，使其潜艇能避开美军的声纳探测系统。

　　近年，俄罗斯和美国的科学家在一份联合研究的实验报告中称，丙酮溶液中小气泡内爆时，可以引发一场核聚变反应!语出惊人，小气泡果真能创造如此惊天动地的能量吗?我们还是先观看他们的做法吧。在实验中，俄美两国的科学家首先用氢的同位素氘替换了丙酮溶液中的氢原子，制造出一种特殊的丙酮溶液。他们将该溶液冷却到冰点后，用声波脉冲迫使它产生波动。这时，只有句号一般大小的气泡出现，令人眩目的是小气泡不稳定，产生后随即内爆，发出闪光，同时释放高能中子，这一过程竟使小气泡内温度高达1000万摄氏度，与太阳上发生核聚变时温度一样。科学家认为，如果该实验可以重复，可能意味着一种产生核聚变能的简单方法诞生。

　　上面列举的事例只是人类研究小气泡时所获得的部分收获。在小气泡中，一定还有很多奥秘等待着我们去探索!