令人瞠目结舌的十大科学现象

令人瞠目结舌的十大科学现象
生活中充满了各种各样的不可思议，我们中的大多数人永远不会了解。

从量子到宇宙，我们周围无时无刻不受到力的驱动，这些作用力塑造了人类世界。

大多数力在日常生活中随处可见，但现实的外表下，其实充满了一些费解的科学原理。

现在跟着我的步伐，让我们走入充满奇异的领域，将物理学的自然规则融入奇幻的泡沫，来见证奇迹。

10、量子悬浮
量子磁悬浮，它不同于普通磁悬浮的最大特点是，它没有所谓的平衡点，而是磁体（严格的说应该是磁场）和超导体之间有一种“维持现状”的特点，也就是说，你施加外力将一个“量子超导体”放在磁场中，然后撤去所有
外力，它会在磁场中保持原有位置不变（如果磁场足够强，能够改变“量子超导体”的特性使其适应这部分磁场）。

而这种在磁场中“保持现状”的能力也取决于磁场的结构，如果磁场是不均匀的，那么当外力给这个“量子超导体”一个初速度时它会受到在磁场中“维持现状”的阻力而最终停止，而如果磁场是均匀的，那么当外力给这个“量子超导体”一个初速度的时候，它将在均匀磁场中一直按这个速度运动下去。

9、牛顿的珠子
如果你拿一个罐子，在其中填满Mardi Gras beads长链，这个现象也可以出现在你的客厅中。

将线串的珠子放进瓶子里，那么末端的珠子就会掉在地上。

你会期望发生什么，链子开始在瓶子中滑动，但伴随着一些意想不到的现象，珠子并没有继续下滑进入罐子里，而是像喷泉那样飞跃到空气中回到地板上。

这是一个非常简单的概念，但它看起来十分不可思议。

这里涉及了三种不同的力。

重力，拉着前缘的链朝向地板。

每节链为了抵抗重力，受到珠子带来的拉力——这第二种力。

但在罐子里，还存在着第三种力，就是这种力将珠子推动到空气中。

听起来这是不可能的，因为罐子显然不是移动的，但所有这一切归结到根本上是因为什么呢？
简单说来，链节是一系列刚性棒由挠性连接而成。

想象火车的一个车厢，在一个假设的情况下，如果将火车的前端停住，其余的车厢将沿着倾斜于中心轴的方向向上飞出后下落。

之所以会出现现实生活中的场景，是因为下面的一层固体与地球直接接触。

相反，如果车厢向下边缘倾斜，地面就会推开它，以避免它的自然转动。

如果这种拉力大到可以和货车车厢的重量相比，那麽地面的拉力就会把车厢扔到空中。

所以每个链节的珠子的跑出都因为收到前面链节的拉力，罐子的底部(或下层的珠子)将其推入空中，创建一个“失速”循环，直到重力生效，才将其拖拽回去。

8、铁磁流体雕塑
又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性。

是由直径为纳米量级（10纳米以下）的磁性固体颗粒、基载液（也叫媒体）以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。

该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，正因如此，它才在实际中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。

用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。

7、感应加热冰块
冰块放到感应器内，感应器一般是输入中频或高频交流电 (300-300000Hz或更高)的空心铜管。

产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，这种感应电流在工件的分布是不均匀的，在表面强，而在内部很弱，到心部接近于0，利用这个集肤效应，可使冰块表面迅
速加热，在几秒钟内表面温度上升到800-1000℃，而心部温度升高很小。

6、液态氧桥
液态氧（常用缩写LOX或LO2表示）是氧气的状态为液态时的液体。

它在航天，潜艇和气体工业上有重要应用。

液氧为浅蓝色液体，并具有强顺磁性。

它的主要物理性质如下：通常气压（101.325 kPa）下密度1.141 t/m3 （1141kg/m3），凝固点50.5 K（-222.65 °C），沸点90.188 K（-182.96 °C）。

氧气具有顺磁性。

顺磁性材料只有在附近的一个外部磁场作用于它的时候才会发生磁化现象。

气态的氧气分子由于太分散，可以影响更多的磁铁。

但当氧气作为一种液体，就像一块铁遇到磁场时一样，引起剧烈地沸腾，类似于一种液体的铁。

当处于两个相对的磁铁中，液态氧将在中间形成一个桥，这就是你所看到的现象。

不幸的是，这种氧桥发生的时间很短，因为液态氧在沸腾后就进入室温环境中重新变成气态。

5、Briggs-Rauscher反应
Briggs-Rauscher反应是有名的化学振荡反应。

两位高中教师Thomas Briggs和Warren Rauscher在1973年发明了这个仿佛魔术一般的反应组合。

根据Wikipedia中刊载的标准描述，实验开始前实验者们将几种清澈的液体混合在一起，当通过震动触发反应时无色的溶液将会缓慢变为琥珀色，突然又变为深蓝色，又逐渐变为无色，不断重复大约十次，最后结束时溶液呈现
深蓝色并带有很重的碘酒气味。

这一系列变化的原理是第一次反应所生成的化学物质能够继续激发第二个反应，以及如此不断的反复反应，直到所有的化学反应都结束。

4、特斯拉线圈的勇士
特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈，因为这是从'Tesla'这个英文名直接音译过来的。

这是一种分布参数高频串联谐振变压器，可以获得上百万伏的高频电压。

传统特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压，然后给初级LC回路谐振电容充电，充到放电阈值的，火花间隙放电导通，初级LC回路发生串联谐振，给次级线圈提供足够高的励磁功率，其次是和次级LC回路的频率相等，让次级线圈的电感与分布电容发生串联谐振，这时放电终端电压最高，于是就看到闪电了。

通俗一点说，它是一个人工闪电制造器。

在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者，他们做出了各种各样的设备，制造出了眩目的人工闪电，十分美丽。

3、正弦波和帧
声波具有不可思议的能让其他对象匹配它们频率的能力。

如果你曾经在你的车中听重低音节拍的音乐，你可能会注意到镜子的波动，这是因为声波击中了镜子。

在视频中，发生了一些有趣的事情，最终的结果更是富有戏剧性。

当24赫兹的正弦波在水下软管中穿过一个喇叭。

软管就开始以每秒24次的频率震动。

从水中出来时，它已经形成了频率为24赫兹的波。

关键之处在于:在现实生活中，这只会
出现在波回到或者进入地上时。

真正的奇迹是相机中的转向角度现象。

通过以每秒24帧的速度拍摄水滴下降，照片使得水流似乎冻结在半空中。

每个水波击中完全相同的空间，每秒钟24次。

在胶片上，在无限长的时间内似乎存在着相同的波，但在现实中，不同波经过每一帧被取而代之。

如果你换成23赫兹的正弦波，照片会看起来像水向上陷入软管中，这是因为相机的帧速率与正弦波之间存在微小的偏移。

2、著名的开尔文雷暴
开尔文雷暴（或者开尔文水滴管）始建于1867年，其设置非常简单。

将两条溪流的水通过两个不同的电感器，一个带正电，一个带负电。

在底部收集带电水滴，让水流通过，并收集电势。

这是一种即时能量，你可以向你的朋友展示一个电火花。

它是如何工作的呢?
刚启动时，其中一个电感器（铜环）上总是带有一个小的自然电荷。

比方说，右边的电感器带一点负电荷。

当一滴水穿过它时，水中的正离子会拉至液滴的表面，正离子会被推到中心，使得液滴表面电荷带正电。

当正电荷水滴接触右边的电感器时，它会将部分电荷传给电感器，并将正电荷通过导线
传递给左边的电感器，使其带正电。

现在，左
边的制造出带负电的水滴，进一步，右边的电
感器带负电。

电感器之间建立起反馈积极，直
到有足够的电势存储使其强制放电——在两
个电感器之间出现火花跳跃。

撇开科学的东西不谈，这个机器最酷的作用发生在电感器上。

随着电荷的聚集，电感器
吸引水反向离子的难度加大，微小的水滴会跳
出在电感器中的运行轨道，就像飞蛾扑火一般
在灯的附近飞跃。

1、分解汞
这是你今天看过的最古怪的事情。

专业地说，这个现象与硫氰酸汞(II)几乎没有任何关系。

这只是一个化学合成的过程，
硫氰酸汞在水中检测氯的能力是有限的。

但是，
作为一种纯净、无限制的展示品，当硫氰酸汞
(II)分解时，会形成氮化碳和汞蒸气，这是一
种令人恐惧的有毒混合物。

在19世纪，它作
为烟花售卖，直到有几个孩子由于误食致死。

但是，硫氰酸汞的名声依然保持到了今天，这是有充分的理由的。

该视频中没有发生复杂
的过程，只是热量促使了硫氰酸汞(II)的分解。

于是，粉末状的物质产生的火焰开始了连锁反
应，并且一发不可收拾。

享受它吧。

来源：新材料在线，由化学加编辑补充。