泡泡是自然界中的克拉克·肯特:温顺而略显胆怯——直到它准备行动。1917年,英国物理学家雷利勋爵揭示了海洋水中的气泡如何导致船舶螺旋桨金属的神秘腐蚀,这预示了泡泡的惊人力量。如今,泡泡正被应用于各种工业和医疗用途。未来,它甚至可能拯救你的生命。
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炼油厂利用气泡去除原油中的硫。喷墨打印机使用气泡将墨水通过微小的喷嘴喷出。整形外科医生使用超声波产生气泡来液化他们希望通过抽脂手术去除的脂肪。未来,气泡可能用于消毒手术器械和击碎肾结石。一些物理学家推测,由声波引导的气泡产生的热量在理论上足以引发核聚变,这是可再生能源的圣杯。
所有这些都不 detracts from 泡泡的魅力——它如此自然,以至于它的基本信息很容易被忽视。一个被夏风吹来的泡泡,其球形包含给定面积的最大气体体积,是能量守恒定律的完美演示。在二维空间中,泡泡壁描绘了通过一系列点之间的最短距离。泡泡通过形成六边形的马赛克来最小化自身的面积——这种模式在过去一个世纪一直被认为是消耗最少能量的方式,但直到今年春天才被明确证明。密歇根大学安娜堡分校的数学家托马斯·海尔斯解决了六边形问题,但仍然对另一个泡泡难题感到困惑:哪些泡泡形状最有效地填充一个房间?“我接下来要研究这个问题,但它不会在我有生之年被找到,”海尔斯说。透明而短暂的泡泡仍然守护着它们的秘密。















