么问题来了,如果这个现象真的是表面张力差导致的,那么消除上游和下游的表面张力差,水是不是就无法倒流了呢?
他们也测试了一下。他们在上游的水中加入了表面活性剂苯扎氯铵,减少上游的表面张力。果然,这么干了之后水就不会倒流了。
实际上,2002年麻省理工学院(mit)的应用数学教授 john w m bush 和同事也发现,如果在下方水池里加入表面活性剂,那么下方的水能够沿着瀑布倒流,逆行的高度最高可达到2厘米。
了解了这个现象后,相信各位弟弟都不敢在小便池里近距离滋尿了。
当然对于要做实验的研究者还有制药企业来说,这个现象还是很烦人的,这意味着用滴管的时候,下面的物质可能反过来污染滴管里的液体。
你以为马拉高尼效应可以让水流逆行已经很秀了么?在1992年,科学家们还注意到马拉高尼效应的另一个反常识的神奇技能。
咱们知道,水滴落到杯子里,会和杯子里的水融合在一起,这在物理学上叫做合并(alesce)。
我们之前介绍过,通过振动液面,可以让液滴长时间不合并。
那年,国际航天任务 spacelab mission d2 的宇航员以及意大利那不勒斯大学的物理学家 rodolfo monti 在 onset 实验中观察到让两个液滴不融合的方法,那就是制造巨大的温差。
这个神奇的现象引起了不少物理学家的兴趣,他们认为,这就是马拉高尼效应作怪。
原来,除了上面讲到的表面张力差(表面张力梯度),温差(温度梯度)也可以促成马拉高尼效应,因为温度越高,表面张力越小。
monti 后来和同事们做了这样一种装置,上面的仪器悬挂着一滴液体,下面是同样液体形成的水平液面。
他们发现,如果温差很大,那么上面这滴液体死活不会和下面的液面融合。
更有趣的是,只要维持这样的温差,哪怕强行把液滴按到下面的液面以下,它也不愿意融合,把自己活活扭成了气球。
如果上方液滴和下方液面温差很大,那么液滴就不会和下面的液体融合。
但是,如果两个液体的温度完全一致,它们在几毫秒内就会融合。
那么,马拉高尼流是如何阻止液滴合并的呢?
这是因为上下液体之间存在温差,因此上面的液滴和下面的液面中都存在马拉高尼流。而这两股对冲的马拉高尼流搅动周围气体,使液体之间存在一层轻薄无感的气体,正是这层气体阻止了上下液体的合并。这个过程简而言之就是“冷朝热风”。
换成两滴液滴也是一样,两滴温差很大的硅油无法合并——
温差很大的液滴无法融合。