英國(guó)《自然》雜志2日發(fā)表一項(xiàng)重磅物理學(xué)研究：歐洲科學(xué)家團(tuán)隊(duì)報(bào)告了一種在懸浮液體層下面反向漂浮的迷你船，展現(xiàn)了如同重力倒轉(zhuǎn)般非比尋常的浮力。這項(xiàng)觀察挑戰(zhàn)了人類對(duì)于“液體—空氣界面”的直覺理解，有助于未來(lái)進(jìn)一步研究液體邊界行為，并對(duì)流體材料研究領(lǐng)域具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在重力的作用下，容器(如燒瓶)中的液體通常會(huì)落至容器底部。但是在特定情況下，垂直振動(dòng)液體可以浮于某低密層(如空氣層)之上。

此次，法國(guó)巴黎高等物理化工學(xué)院、巴黎文理研究大學(xué)、法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心、朗之萬(wàn)研究所科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在理論上進(jìn)行預(yù)測(cè)并在實(shí)驗(yàn)中證明，這種垂直振動(dòng)還可以使浮力在懸浮液體的下層發(fā)生反轉(zhuǎn)——如同重力倒轉(zhuǎn)。

在實(shí)驗(yàn)中，他們向容器內(nèi)注入液體(如硅油或甘油)，接著垂直振動(dòng)容器，將空氣注入容器底部，直到液體開始懸浮。像模型船這樣的物體，便可在懸浮液體的下表面反向漂浮。

研究團(tuán)隊(duì)解釋說(shuō)，垂直振動(dòng)引發(fā)了這種明顯的反重力效應(yīng)。不僅如此，他們還發(fā)現(xiàn)液體下部的空氣氣泡會(huì)下沉而不是上升，這是一種在之前實(shí)驗(yàn)中觀察到的相關(guān)的反重力效應(yīng)。

研究人員的觀察結(jié)果違反了阿基米德原理，即浸在液體中的物體受到豎直向上的浮力，其大小等于物體所排開液體的重力。他們認(rèn)為，這種浮力會(huì)映射在懸浮液體層的下界面，并使用同時(shí)浮在懸浮液體層上層和下層的兩只塑料小船證明了這一點(diǎn)。

在論文發(fā)表時(shí)隨附的新聞與觀點(diǎn)文章中，新西蘭奧克蘭大學(xué)弗拉迪斯拉夫·索羅金等科學(xué)家表示，這一成果并不僅僅只是一種“海上奇景”，這種現(xiàn)象還將在氣體或流體運(yùn)輸方面具有實(shí)際應(yīng)用意義。

總編輯圈點(diǎn)

人類很早就會(huì)利用自然界的很多原理，但起初只是無(wú)意識(shí)地應(yīng)用它們，經(jīng)科學(xué)家分析、研究這些現(xiàn)象后，才會(huì)據(jù)此生產(chǎn)出各種產(chǎn)品服務(wù)于人類，甚至再制造出“推翻”這一原理的現(xiàn)象，讓應(yīng)用更上一層樓。就像浮力，人們司空見慣，阿基米德定律已讓我們充分理解了空氣浮力、液體比重、排水量甚至積云對(duì)流。那么現(xiàn)在，反轉(zhuǎn)浮力則刷新了人們的認(rèn)知，在未來(lái)，其或?qū)?duì)航天領(lǐng)域重要的空間流體科學(xué)產(chǎn)生一定的影響。