泡沫的美丽和科学

MSE助理教授詹姆斯·伯德（ME， MSE）展示了在实验室和操场上可能发现的气泡。

肥皂泡有一种魔力。它们似乎不受重力的影响——那些漂浮的、转瞬即逝的、彩虹色的球体。

“他们几乎不在我们的物理层面上，”汤姆·诺迪说。“他们存在于另一个‘几乎不在这里’的地方，”他笑着说。

没人应该知道。他是世界上最重要的泡沫艺术家之一，40年来一直在探索这个颠倒的、经常是奇妙的泡沫世界。

他在气泡中制造气泡，烟雾气泡，透明气泡等等。

1982年，他在旧金山的探索博物馆遇到了《周日早晨》的导演查尔斯·库拉尔特。正如库拉尔特所描述的那样，“无论他走到哪里，无论吹什么风，泡泡都跟着他远去。”他是一个流浪的吟游诗人，泡泡是他的歌。”

35年后，这位“流浪的吟游诗人”回到探索博物馆，向萨利展示他的最新作品，就像一个泡沫“火山”。

诺迪说：“最初吸引我的只是它的美丽。“颜色太美了，球体几乎是完美的。我没有科学背景。我上大学的时候，主修反战示威？我是说，真的！但唯一知道我在做什么的人是科学家。”

花一两分钟和诺迪在一起，你就会意识到真正让他着迷的不是美丽，而是这个不起眼的泡泡的复杂性。

他将肥皂泡描述为一个网络：“这是一个电子网络，不是吗？它是空间中的分子，它们通过电相互连接。也就是说，肥皂分子的一端被附近的水分子电吸引。泡沫就是这个网络。整个过程是相互依赖的。如果我在这里分离两个分子，彼此之间只相隔一段距离，整个网络就会分开。”

或者换句话说……砰！

多年来，泡泡一直是儿童娱乐的主要内容。但是今天你在实验室里和在操场上都能找到他们。在波士顿大学詹姆斯·伯德教授的实验室里，许多实验正在进行。

“气泡很重要，因为它们将气体转化为液体，又将液体转化为气体，”他说。

“它们可以影响我们感知或闻到某些饮料的方式，比如香槟——香气和味道是通过小气泡增强的，当它们破裂时，能够产生微小的射流，分解成小液滴。”

尝尝冰淇淋——你在吃泡泡！当你“搅拌”冰淇淋时，你是在把空气揉进去。没有气泡，冰淇淋就会像冰一样硬。

当你听到海浪撞击的声音时，你实际上是在听气泡形成的声音。

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学澳门威尼斯人注册网站研究所的格兰特·迪恩说：“没有多少人知道海浪的声音、叮当作响的喷泉、潺潺的小溪、奔流的瀑布，所有这些声音都是泡沫。”信不信由你，他通过倾听来计算海洋和海冰中的气泡。

迪恩说：“每当气泡形成时，它就会发出声音脉冲，这些音乐的音调。”“这就像用锤子敲钟一样。它会发出这种声音脉冲。”

气泡发出的声音取决于它的大小。

迪恩说：“随着气泡变得越来越小，它们发出的音调也越来越高。”“因此，通过音调和频率，我们可以计算出气泡的大小。”

气泡越多，海浪就越响。迪恩说，通过测量浩瀚海洋中的微小气泡，我们可以了解海洋的运作方式。

“气泡是海洋表面一切活动的核心，”他告诉萨利。“当波浪破裂时，气泡被推入水中。当它们这样做时，它们有助于将大气中的气体转移到海洋中。我们产生的大约三分之一的二氧化碳最终进入了海洋。而气泡则帮助它到达那里。”

毫无疑问，气泡以或大或小的方式连接着我们的世界，从充满我们肺部的氧气气泡到保护我们包裹安全的气泡包装。

在麻省理工学院，科学家们已经制造出了使用电路中的气泡而不是电脉冲来传递信息的计算机。

医生们现在甚至用微小的气泡来给药——用超声波把它们弄破，以精确地给药。

所以下次你看到泡泡的时候，花一分钟欣赏它精致的形状，它的颜色，它的神秘……在它破裂之前！

诺迪说：“我记得和我爱的阿姨在一起，看着她在阳光下吹泡泡，我的心怦怦直跳。”“这里面有数学——它可以被解释和讨论——但它就是有一种美丽的东西。”

菲丝·萨利，CBS新闻1/28/18报道