在空間軌道上運行的宇宙飛船中，漂浮著一個足夠大的水滴 用一根內壁乾淨、 外壁油污、兩段開口的玻璃毛細管接觸水滴時，將發生什麼？

水肯定會進入毛細管，但會從另一頭流出來嗎？（這其實是一個考研書上的習題…）

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外壁油污是為了叫你不要考慮水沿外壁的流動。

水會進入毛細管。 「水滴足夠大」我理解為毛細管容不下整個水滴，否則情況很簡單，水留在管子里是能量最低點。

此時有兩個能量最低點，水滴在左側或右側，充滿毛細管，另一側水被固定（pinned）在毛細管邊緣，呈曲率和水滴一致的凸液面。

兩個狀態之間存在一個能壘，能壘的最高點對應狀態為，毛細管兩側各有一個曲率相同的小水滴，這是一個不穩定平衡。那麼我們分析初始狀態（水滴未接觸毛細管）的能量是否高於能壘，如果高於，那麼在忽略黏滯力的情況下，體系會越過能壘，即水滴全部轉移到另一側（由於粘滯力實際不可忽略，不會出現水滴脫離的情況）。

忽略毛細管內壁的玻璃/空氣界面被玻璃/水界面取代帶來的能量差，得出的結論是水滴體積小於約3.5倍毛細管內體積的情況下，水滴會轉移到另一側， 加入上面的能量差會使這個值變大，加入黏滯力使這個值變小，但黏滯力實際上不可忽略（雖然水具有較低黏滯力，但毛細管很細，邊際效應不可忽略）。

水滴非常大（曲率為零）的情況下，水充滿毛細管，在另一側呈平液面。

此答案與@陳浩同學共同計算完成。

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補充＠金的答案，計算過程：

從能量考慮：

我們主要考慮的是表面能，這個和表面積成正比。能量最低點，即液體和空氣接觸面積最小點。當管子一邊是水球，另一邊是凸液面，並且兩邊曲率一樣時，兩端和空間接觸的面合起來是一個完整的球面，是表面積最小的。

從張力考慮：

表面張力對液體內部產生的壓強，和曲率成正比。液體壓強處處一樣，所以平衡點處接觸空氣的表面曲率處處一樣。這樣一共三種可能，即上面說的兩個能量最低點，和兩邊水球一樣大的非穩定平衡點。

如果知道了平衡點的情況，設水的體積為Vw，管內體積為Vc，很容易通過表面張力能和體積的關係E~V^(2/3)（這是＠金告訴我的），算出初始能量Vw^(2/3)，最低能量(Vw-Vc)^(2/3)（合成一個球面算），和能壘的最高能量2X((Vw-Vc)/2)^(2/3)（兩個球面）。 這裡當然忽略了很多亂七八糟的小能量，比如固液界面和固氣界面的能量差。

比較初始能量和勢壘的最高能量，算出如果水的體積不夠大的話，初始能量較高。忽略粘滯力什麼的，系統會越過能壘，來回振蕩。

如果水的體積夠大，系統翻不過能壘，大部分的水就不會到對面去。如果忽略粘滯力什麼的，系統在較近的平衡點周圍來回振蕩。

但是注意一般這裡粘滯力是不能忽略的，甚至可能很大（這個＠金比較懂）。來回振蕩應該馬上就會停住，穩定在某個平衡點處。

題目說水球足夠大，所以最簡略的答案就是，不會到另一頭去，只會在另一頭形成一個凸液面。

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去年王亞平在神十上太空授課時就演示了這個實驗，和地球上一樣，會產生毛細現象。毛細現象的主要作用力是范德華力，引力屬於次要力，所以是否在太空中都沒有影響。類似情況還有那天也做了實驗的陀螺儀現象。你可以看一下2013年6月11日的神十太空授課視頻。

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感覺水滴應該迅速進入毛細管中，附著在內壁上。

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