日本人掌握了武林絕學萬劍歸宗,秘密是好好學物理
你可能無法相信,其實像「萬劍歸宗」這樣的武林絕學,只要懂得一點物理知識就能掌握個大概。
看到下面瓶中凌亂的鉛筆芯了么?其實只要將它放在兩塊磁鐵間,就能瞬間讓它們乖乖站的筆直。
但是,根據物理課本,磁鐵的相好一般只有鐵、鈷、鎳、這些老鐵,對於像筆芯這種由石墨與黏土混合出的小妖精,它根本一點興趣都沒有啊?
但如果有水的話,就另當別論了。只要讓筆芯漂浮於水中,它就會受到磁鐵的影響,隨著磁感線改變方向。
利用這個原理,實驗者還用鉛筆芯粘出了一組字母:NIMS。
這裡的NIMS,指的是日本國立材料研究所,也是這檔趣味科普節目的監製,欄目名叫「獻給未來的科學家們」。為了騙你學物理,他們使出渾身解數尋找有趣的實驗方式,讓你認識不同的科技材料和科學原理。
我們都知道,水滴進入熱鍋之後,會瞬間蒸發:
但是這個果凍一樣的水球,為什麼可以在熱鍋底隨意滾動?
原來,水滴被隔熱能力極強的氣凝膠團團包裹住了。
密度接近空氣的「氣凝膠」,外觀上呈半透明狀,重量很輕,又被稱為固態的雲。然而如此輕薄的它,卻能承受1400攝氏度的高溫。
還有,將水倒在這塊玻璃的表面,水為何像是被圍了起來,不會四處亂流?
甚至還因為水面張力凸了出來,就像一塊CPU。
是因為玻璃塗抹上了「超疏水材料」,就像很多植物葉子那樣,水珠葉上過半點不沾身。
如果將實驗升級一下,把親水的玻璃和超疏水材料像鋸齒狀交錯在一起,滴下一滴水,會發生什麼?
如同逃命一般,水珠直接從疏水性表面射向了正常的一邊。
而這根放入60度溫水中迅速被掰直的金屬絲,使用的是「形狀記憶物質」,無論被扭曲成什麼形狀,在環境變熱時都會回到初始的拉直狀態。
如果用這種材料製成彈簧,在拉直後用小蠟燭進行燒烤,也可以讓它自動縮回原狀。
停止加熱之後,縮小也會停止。如果用兩根彈簧做相同的實驗,可以讓它帶動一根鋁管節節攀升。
同樣是用形狀記憶聚合物製作的紫色薄片,原本非常堅硬的它一旦進入熱水中,立刻軟的像一張薄紙。
將它再次取出後可以任意拉伸形狀:
接下來又是見證奇蹟的時刻,將被拉成套套形狀的薄片再次放入水中,慢慢的,它竟然又恢復了最初的形態。
時而變大時而恢復原狀,這就是「形狀記憶物質」的玄妙,好像和男生的某個部位有點相似?
不知道你是否試過用鐵片或是塑料切冰塊,結果是很難切開。
但如果使用一種叫金剛石的材料,切冰塊就像在砍瓜切菜。
這是因為金剛石的導熱能力簡直恐怖,它正從手指源源不斷的汲取熱量,並用它融化冰片。
不過最驚艷的實驗還是「折射隱身」,看著簡直就像是電影特效。將一塊玻璃板放入不明液體中,你會發現,它消失了:
來個夾子,加深一下對比,彷彿就像被P掉了一樣:
之所以出現隱身效果,因為這杯液體是一種「混合油」,它和玻璃板的折射率被調整成了相同的數值,所以當光線照射時不再出現折射現象,而是直接穿過容器。
於是利用這種原理設置一個連鎖反應機關後,你會發現很多有趣的現象。
玻璃球在被放下後,直接消失在水中:
軌道上的小門像是自動打開:
接著又出現了看不見的樓梯:
浮空的夾子與看不見的多米諾骨牌:
隱身的軌道:
最後,看不見的蹺蹺板,還順便再為自己打出一波強勢廣告。
在NIMS看來,科學的魅力就在於你永遠不知道它能創造多少種不可思議。就像憑藉著物理知識,製造出了可以隱身的裝置,每種外貌平平無奇的材料或者晦澀難懂的學識,其實背後都有著神奇的玩法。
而他們的工作,正是負責將這些科學的神奇之處獻給那些保持好奇,正在學習的未來科學家們。
突然感覺島國的學者難得正經一回,而這樣的物理,有沒有一種想學的衝動?
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