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想必大多數人小時候都玩過吹泡泡，畢竟哪個(ge) 少年不想在心儀(yi) 的女生麵前秀一波操作，而哪個(ge) 少女又不喜歡在陽光下閃耀著七彩光芒的泡泡呢？

隻不過，要把泡泡玩出花來，可能就不是那麽(me) 簡單了。泡泡雖然看似很脆弱，但其實它們(men) 也有一些複雜的物理星空体育官网入口网站基礎作為(wei) 支撐，長期以來，在物理學界，吹泡泡一直都是一門“嚴(yan) 肅的科學”。

所以有一群看似正經的物理學家，他們(men) 想的卻是如何“吹”出世界上最好、最大的泡泡，要問為(wei) 什麽(me) ？別問，問就是要最大的！

如何“吹好”泡泡？

早在19世紀，比利時物理學家約瑟夫·普拉托就概述了決(jue) 定肥皂膜結構的四條基本表麵張力定律，即普拉托定律。

根據他提出的定律，泡泡之所以會(hui) 呈圓形是因為(wei) 水的表麵張力。由於(yu) 重力的存在，液體(ti) 會(hui) 被這股力量往下拉，但是水分子間的相互吸引力比水分子與(yu) 空氣之間的吸引力強，因此氣液間的表麵積就會(hui) 增大，在這個(ge) 過程中，液體(ti) 會(hui) 逐漸“變胖”，其形狀看起來就像是一個(ge) 圓。而當給定的體(ti) 積不變時，圓形的表麵積是最小的，也就是說，需要的能量最少，所以泡泡就朝著圓滑的方向發展了。

在普拉托之後，也有不少科學家開始加入到“如何吹泡泡”這項工作，先別急著笑，這可真不是為(wei) 了娛樂(le) ，他們(men) 是在正經玩。

20世紀40年代時，美國植物學家埃德溫·馬茨克（Edwin Matzke）就在他的實驗室裏開始手工製造泡泡，他注意到泡泡的形狀和植物組織中的細胞很相似，於(yu) 是試圖通過泡泡來解讀細胞的某些特性...（不得不說，想法很獨特啊。）

到了1994 年，來自愛爾蘭(lan) 的數學家們(men) 都不再自己吹泡泡了，而是利用計算機建模來確定最佳幾何形狀的泡泡；另外，德國和美國的科學家們(men) 則使用聲學懸浮（巨大的聲波）使泡泡懸浮在半空中，而這是為(wei) 了觀察環繞聲對泡泡中複雜諧波結構的影響。（看起來很厲害的樣子..）

距離現在更近一點的2006年，來自哈佛大學的科學家發現，在肥皂液中加入微小的膠體(ti) 顆粒能夠在泡泡水外形成一層“保護膜”，讓產(chan) 生的泡泡更加穩定，並且還能塑造出不同的形狀。除此之外，科學家們(men) 甚至構建了初步的微流體(ti) 泡泡邏輯（AND / OR / NOT）設備，可用於(yu) 傳(chuan) 輸治療藥物或化學試劑。

如何吹大泡泡？

但是到了近幾年，物理學家們(men) 又轉向了一個(ge) 新的方向——怎麽(me) 才能將泡泡吹得更大呢？

既然是“吹”，那必然少不了氣流的作用。在2016年，法國國家科學研究中心的兩(liang) 位物理學家製定了一個(ge) 理論模型，用來試驗氣流噴射到肥皂液膜時形成氣泡的確切機製。

為(wei) 此他們(men) 還專(zhuan) 門製作了一個(ge) 大型“造泡泡”設備，用來張開足足一米寬的垂直皂液膜。首先將肥皂溶液小心地倒在設備的導線上，接著拉開兩(liang) 根粘連在一起的導線，讓肥皂溶液形成一層薄的皂液膜。

準備完成後，他們(men) 用流速不同的氣體(ti) 向皂液膜噴射，並使用高速攝像機拍攝觀察吹入氣體(ti) 的速度和氣泡的產(chan) 生情況。

結果發現，氣泡僅(jin) 在一定速度以上才會(hui) 形成，而速度又取決(jue) 於(yu) 噴射氣流的寬度，如果射流較寬，那麽(me) 形成氣泡的閾值將較低，簡單來說，就是噴射的這股氣流要和你皂液膜寬度相等甚至更寬，氣泡才會(hui) 更容易形成。

大家也可以回想小時候吹泡泡的那根小棒子，上麵的圓環一般都會(hui) 比嘴巴要小，因為(wei) 我們(men) 是通過嘴巴吹出氣流。

這還沒完，在上麵研究的基礎上，紐約大學應用數學實驗室的數學家對此進行了微調，進一步得出了推動液膜形成泡泡所需的流速，以及這種流速和圓圈尺寸等數據的相關(guan) 參數。

根據他們(men) 的實驗發現，氣流對泡泡的影響有兩(liang) 種不同的方式：一種是用強勁而穩定的風推動圓形的皂液膜來形成泡泡；另一種則是通過輸送緩慢而輕柔的風注入到小泡泡中，再把泡泡慢慢吹大。

而我們(men) 看到街頭表演弄出的巨型泡泡就用到了第一種方法，表演者會(hui) 跑起來或者快速揮動手臂，來提供皂液膜“變凹”所需要的強勁而穩定的氣流。

除了氣流因素之外，肥皂液的組成成分也是“吹出大泡泡”另一個(ge) 非常重要的因素。

說到這裏，那就不得不提一下美國埃默裏大學的賈斯汀·伯頓（Justin Burton）副教授，他在巴塞羅那開會(hui) 時碰見街頭表演者吹出了巨大的泡泡，在陽光的照耀下，泡泡出現了薄膜幹涉的光學現象。

對此，伯頓教授知道這是由於(yu) 光從(cong) 薄膜的兩(liang) 個(ge) 表麵反射時產(chan) 生的幹涉圖樣所致，讓他感到驚訝的並非這個(ge) ，而是如此薄的泡泡是怎麽(me) 維持那麽(me) 大表麵積卻沒有破裂。

於(yu) 是他回到家後開始研究泡泡的配方，並且還叫上了他的學生在實驗室一起玩吹泡泡。

經過多次實驗，他發現聚合物對大泡泡的形成起了至關(guan) 重要的作用，因為(wei) 聚合物可以使氣泡的堅韌度提高，從(cong) 而讓泡泡吹得更大還不容易爆開。

賈斯汀·伯頓和他的學生在一起“玩泡泡”

最後給大家簡單介紹下大泡泡的入門配方：1KG等離子水（就是普通礦泉水）、50ml洗滌劑、2~3克瓜爾膠（一種常見的增稠食品添加劑，充當聚合物）、2克發酵粉、50ml酒精。

除了配方，吹大泡泡的工具也很重要。在Soap Bubble Wiki上介紹了一種自製的工具，能吸取盡可能多的泡泡水，吹出大泡泡。（大概長下麵這樣..）

有條件的同學不妨自己試試，成功吹出巨型泡泡的可以留言告訴大家，或者發出來讓大家康康。

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