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咱們不妨先來看看一個(gè)氣泡要堅(jiān)持不破所需的條件。拿肥皂泡來說，它的氣泡壁是一層薄薄的水膜，泡內(nèi)含有空氣，構(gòu)成往外脹大的氣壓，而氣泡壁又受著外面空氣朝內(nèi)的壓力。當(dāng)氣泡內(nèi)的壓強(qiáng)恰好等于氣泡外的壓強(qiáng)與外表張力所構(gòu)成的壓強(qiáng)之和時(shí)，氣泡才干安穩(wěn)存在。但對于暴露在空氣中的肥皂泡，其壁太薄，氣泡內(nèi)的氣體分子很簡單透過水膜逃逸出去，形成里邊壓強(qiáng)逐漸下降了，降到必定程度，再也無法與外面的壓強(qiáng)抗衡，所以氣泡就破了。這種情況下，氣泡能夠說是被“壓破”的。

反之，假如里邊的壓強(qiáng)過大，氣泡也相同要破。比方一個(gè)氣泡從水下升至水表，外部的壓強(qiáng)下降，無法與內(nèi)部的壓強(qiáng)抗衡，所以氣泡也要破裂。這種情況下，氣泡能夠說是被“撐破”的。

因?yàn)橐獔?jiān)持氣泡表里受力平衡的條件是如此脆弱，所以一般來說，氣泡的壽數(shù)都很短。小氣泡特別如此。氣泡越小，外表張力就越大，氣泡內(nèi)需求很高的壓強(qiáng)才干與之抗衡。當(dāng)氣泡小到納米量級，所需求抗衡的液體外表張力升到如此之高，以至于氣泡還來不及構(gòu)成果破裂了。所以，按物理學(xué)家的觀點(diǎn)，納米小氣泡永久不會存在。

但有些乖僻的是，作業(yè)并非如此。1994年，一位瑞士化學(xué)家把兩塊不沾水的材料浸入水中，想丈量一下它們外表之間的作用力。當(dāng)讓兩塊材料平行挨近時(shí)，排斥力跟著距離的減小而添加。但是當(dāng)兩者之間的距離只需幾百個(gè)納米時(shí)，這個(gè)排斥力俄然下降了。這個(gè)現(xiàn)象其時(shí)弄得他莫名其妙。

直到幾年前，一位澳大利亞學(xué)者才給出了一個(gè)比較合理的說明。他認(rèn)為材料的外表或許散布著很多納米小氣泡，當(dāng)兩外表挨近時(shí)，氣泡和氣泡會有兼并的傾向，因而在這一進(jìn)程中會相互吸引，這就使得兩塊外表之間的排斥力突然下降了。經(jīng)過一番計(jì)算，這種小氣泡內(nèi)部的壓強(qiáng)高達(dá)100個(gè)大氣壓，差不多是水下1千米深場所承受的壓強(qiáng)。

這聽起來幾乎是不或許的，但2001年，在掃描顯微鏡的協(xié)助下，有科學(xué)家在浸入水中的一塊硅片上還真查詢到了一些半球形的納米小氣泡，它們就像蘑菇相同附著在硅片外表。

但沒有人能夠說明發(fā)作這種現(xiàn)象的原因。2011年，當(dāng)一位荷蘭科學(xué)用原子力顯微鏡查詢納米氣泡時(shí)，發(fā)現(xiàn)了更乖僻的現(xiàn)象：因?yàn)?/span>納米氣泡內(nèi)部驚人的高氣壓，氣體分子會很快逃逸出氣泡壁。但一個(gè)納米氣泡里頂多只需幾千個(gè)氣體分子，而每秒鐘逸出的氣體分子卻多達(dá)1億個(gè)，真是奇哉怪也!而且，以這樣快的速度損失氣體，按理說，納米氣泡應(yīng)該轉(zhuǎn)瞬即逝，但又一次出人意料的是，它們能存在很長時(shí)間，你想查詢多久，它們就能存在多久。

這一切奇乖僻怪的作業(yè)真讓科學(xué)家不知所措。有人只好猜想，或許氣泡內(nèi)的氣體不斷得到補(bǔ)充。但這種說明也很成問題：要給氣壓如此之高的氣泡充氣，需求消耗能量，但能量來自何處?要是沒有能量來源，那就破壞了熱力學(xué)定律。

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作者：杭州桂冠小朱