水球为什么变“懒”了

金合

2022年10月12日下午，在中国空间站问天实验舱内，天地互动的太空授课开讲。 “神舟十四号”航天员分别做了毛细效应、水球变“懒”、太空趣味饮水、扳手调头4个 实验，其中刘洋演示的水球变“懒”实验课，最博人眼球，给我们留下了深刻印象。

只见一只蓝紫色的大水球，就像一团 软乎乎的果冻，架在铁环内，晃晃悠悠地 摇摆着，眼看就要掉下来，但还是被铁环 牢牢地粘在了上面。

刘洋用注射器推出一股气流，吹在水 球上，水球顿时变了形，并且左右剧烈晃 动着，似乎快要散架一样，让人看得好不 担心，但最终水球没有掉下来，好像卡在 铁环内。

这时，刘洋将一个空心的钢球扔向水球，钢球穿进水球后，并没有从另一侧穿 出来，好像被水球粘住了一样，又被拉回 来，最终被“含”在水球内，随水球一起 晃动。

等到晃动停下来后，刘洋再次用注射 器以同样的风力来吹水球，可是这时的水 球似乎变“懒”了，左右晃动的幅度小了 很多。

看了这个有趣的实验，大家都感到很 好奇，不禁产生疑问：这水球是怎么形成的？为什么不会破裂？它在铁环上不停地 忽闪，为什么不会掉下来？钢球进入水球 里面为什么不穿到外边？“含”着钢球的 水球为什么变“懒”了？下面我们逐一回 答这些问题。

我们知道，所有东西都是由非常小的 微粒组成的，这种微粒叫分子，很小很 小，肉眼无法看见。分子之间有引力，这 种引力也很小，人们一般不易察觉到。有 时候不小心把墨水滴在桌面上，只要将笔 尖接近墨水，就会把墨水自动吸入笔腔 内，这是墨水分子被笔尖的合金分子吸引 的结果。

架在鐵环上的实验水球，之所以能自 然形成滚圆的样子，是水分子之间的引力作用使水凝聚在一起，特别是水面的分 子，互相手拉手形成一张“网”，相当于 一层外皮，把里面的水包裹起来，从而形 成了圆球形。

平时，我们看到空中下落的雨滴、荷 叶上晶莹的露珠等都是圆球形的，就是这 个道理。实际上，这种情况也很普遍，不 足为奇，除了像水这样的液体，小到一粒 粒沙子，大到宇宙天体，都是由一个个分 子互相吸引，从而结成圆球形。水球之所 以不会被铁环“割”裂掉下来，一是由于 空间站离地面400千米～500千米，水球受 地球的吸引力极小，质量几乎为零，没有 下落的“欲望”；二是水球表面的所谓外 皮虽然很脆弱，但并不是人们想像的那样一碰就破，还是有一定承受能力的，例如 有的泉水表面能托住硬币，或者水黾在水 面爬行等，都是由“水皮”支撑着。三是 水分子和铁环外表的铁原子（铁原子构成 铁分子）之间存在吸引作用。我们将这三 方面综合起来看，就会明白为什么水球不 会脱离铁环而落下来了。

至于钢球被投进水球，不会从中穿 越，而始终被“含”在水球里，主要是钢 球表面的铁原子受到水分子的吸引作用， 同时又被水球的外皮罩在里面，所以就被 困住出不来了。

水球与钢球结合在一起后，为什么没 有原来晃动得厉害了呢？这个问题其实很 简单，我们在日常生活中经常遇到这种现 象。比如，推空车很容易，但装满货物后 变重了，就不易推动，因为前后的分量不 一样。当水球内有一个钢球后，总体分量明显增大，用同样的风力就不易吹动，即使吹得表面出现一个浅窝，也比原来“稳重”了一些，自然就晃动得小，让人觉得水球变“懒”了。

现在，你知道水球为什么变懒了吧。下一期，我们继续天宫课堂的话题。