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神奇的马拉高尼效应却是真实存在的

来源:类别说故事 浏览 36 次 发布时间:2022-05-07

我们总是会说覆水难收,泼出去的水是永远回不来的,但是真实的世界却能实现液体的倒流,能够让下游的水重新回到上游中来,由此就有一种说法:不能向开水中尿尿,否则开水就会顺流而上伤及到你。虽然这种说法看起来不太现实,但神奇的马拉高尼效应却是真实存在的。

马拉高尼效应


马拉高尼效应是一种神奇的物理现象,这种现象简单的来说,就是在达成某些特定的条件的情况下,可以让身处在下方的水回流到上方。当然,这个现象也并不是科学家们在撒尿的时候发现的,而是在一次泡茶的过程中发现的。


2008年一位来自阿根廷的物理学的学生,在一次泡茶的过程中惊奇地发现,他在泡茶的时候漂浮在杯子中的茶沫会随着开水的道路,反而会流入到茶壶之中。这就非常神奇了,到底是什么样的力量能使位于下方的茶沫逆流而上,进入到水壶之中呢?原来是物体的表面张力从中作梗。

在两种液体相互接触的时候,表面张力强的液体会将表面张力弱的液体拉过来,这股力会将表面张力弱的液体反向倒吸进表面张力强的液体之中,科学家将这一现象命名为马拉高尼效应。导致这一现象发生的条件有很多,比如液体的浓度含量,温度的高低都会让两种液体产生马拉高尼效应。


我们在稀释液体的时候,就是利用了这一效应,两种化学溶液的浓度不同,就会导致两种液体它的表面张力有所不同,就会实现浓溶液向稀溶液渗透,从而达到稀释液体的效果。

而我们前面讲到的案例,茶沫之所以能够逆流而上进入到茶壶之中,正是因为茶沫漂浮在液体的表面,使得液体表面的张力发生变化,当不含杂质的开水倒入到杯子之中,两种液体表面张力的差距就会产生马拉高尼效应,但是大家一定要注意一个限定条件,就是泡茶的时候必须要用极其细碎的茶沫。


在我们中国人常喝的茶叶,由于茶叶一般都会沉在液体之下,且茶叶的体积过大,马拉高尼效应带来的表面张力并不能让体积如此巨大的茶叶逆流而上。因此各位也不要兴致冲冲地拿家里的茶叶就这样做实验。当时来自阿拉伯的物理学学生,他使用的茶是一种特色的麻袋茶,这种茶的渣体呈现极其细碎的细末,因此他才能够造成表面张力的不同,从而产生马拉高尼效应。

不要往开水中尿尿


再回到我们开头提到的问题,为什么不要往开水中尿尿?在这一过程中,马拉高尼效应是怎样起到作用从而实现液体的倒流呢?


我们在上文中也解释了马拉高尼效应,使得液体倒流的力就是表面张力,而温度和表面张力的影响是呈现负相关的关系,液体的温度越高,它的表面张力下降得越快,你就拿我们身边最常见的水为例,一般不含其他杂质的水,它的温度每升高一度,其表面张力就下降0.18N/m。

因此你将尿排到开水之中,由于其温度的差距导致的表面张力之差,很有可能就会让液体逆流而上,造成某些不太好的后果。太过具体的结果就不需要我多说了,相信大家也能想象得到。


开一句玩笑,大家也不必过多的担心,毕竟这种情况在现实生活中也是不可能发生的,首先不会真的有人神经到非要拿开水进行实验吧,同时我们人体排泄尿液的过程也并不是一个像端茶倒水一样连续的过程,它是有一个间歇性的,再加上距离较远,这样就会导致表面张力的关系变得极其复杂,并不是简简单单换算关系。

马拉高尼效应在其他方面的体现


玛拉高尼效应不光存在于物理实验和我们之前开的玩笑之中,在我们的日常生活中也有马拉高尼效应的体现,这一现象可能每一个人都见过,那么就是我们在喝酒的过程中看到的所谓的好酒会挂壁的现象。就算再好的酒,它也是有水在其中的。好酒中的酒精由于毛细效应爬到高处的时候,酒精蒸发,使得处于上层的酒液的酒精含量相比较于下层来说要低,而同时的酒的表面张力要比水小,两种液体表面张力的差距就形成了马拉高尼效应。


同样的位于酒杯边缘的液体它的表面张力会更大。而靠近酒杯中心的液体它的表面张力就会相对来说较小,同属于一种液体由于其位置不同,就会产生马拉高尼效应,酒杯中间的液体会被吸附到酒杯边缘,因此就会出现我们说的好酒会挂壁的现象,通过讲明白这个现象,我们也清楚了挂壁其实并不能成为评定一款酒好坏的标准。这只能证明这款酒的酒精度数高而已。

其实这种说法并不单单流传于中国的酒鬼之中,在法国的葡萄酒品鉴之中也有这一标准,只不过法国人说得可能会更浪漫一些,他们把这种现象称作为酒泪,好的葡萄酒在饮用之后。会在杯壁上产生回流,在观看的过程中就仿佛杯体内部在流泪一样,因此法国人将其形象地称之为酒泪。


其实酒泪的形成和我们在喝白酒的时候,挂壁的现象是大同小异的,但是为什么只有少部分的白酒会有挂壁的现象,而大部分的葡萄酒都会有酒泪产生呢?难道真的是因为品质的高低吗?中国白酒不如法国葡萄酒好吗?其实这和酒的品种和酒的好坏根本没有很大的关系。


只是因为饮用习惯的不同,在法国好的葡萄酒都需要倒入醒酒器中进行醒发,在醒发的过程中,葡萄酒中的酒精会增大其与空气接触的面积,从而导致酒精挥发的速度,相对于白酒来说会快很多,酒体溶液的浓度就会形成较大的差距,因此就会导致表面张力形成一个明显的变化,因此大部分的葡萄酒就会出现这种挂壁的现象,也就是法国人说的酒泪。

其实生活中许多我们看似不可思议的方式,早已经被科学家破解其玄妙,每天了解一个科普新知识,对于我们认识世界有着很大的帮助,正是那句话,初中不学数理化,身边处处是魔法,大家学习的道路还有很长。