在液体的表面,分子利用彼此之间的引力聚合在一起,这种力叫做“表面张力”。(昆虫之所以能够在水面上行走,也是由于表面张力的作用。由于它们的身体非常轻,利用水的表面张力就能轻松通过了。)
表面张力同样是让水变成一滴滴圆珠形状的原因。水分子之间是相互吸引的,但却并不会被它们周围的气体分子所吸引。所以,一小部分的水会形成有弹性的球状。
当你喝完一杯水,把杯子倒过来的时候,会发现杯身上经常会沾着一些小水滴。这是因为水分子不被空气吸引,却能被玻璃上的分子强烈地吸引住。大一点的水滴可能会滑下来,那是由于地球引力将它们拉向地面。而那些很小、很轻的水滴却顽强地粘在上面,水的表面和杯子上的分子用一种电力包围的方式将水滴固定住了。实际上,水在玻璃上会经常呈现伸展的状态,将杯子浸湿,而不是汇聚成小水滴。当你用力想把它摇出来的时候,水就会跑到杯子的边缘,拼命地抓住杯子不放。(水不会被那些比较陈旧的固体吸引。比如,洒在蜡纸上的水会变成小水珠迅速滑落。)
有一种方法可以让我们将杯子里的水几乎全部倒出来:用一些肥皂。肥皂或者洗衣粉能使水的表面张力减小。在洗衣机中,洗衣粉能够阻止水在衣服的表面形成水滴。水渗透到衣服里面,肥皂也被吸收了。如果我们加一点肥皂溶液到杯子里的话,那么就会形成比较少的水珠,水也就更容易倒出来了。
滴落、滴落、滴落:冰柱的形成
在冬日里,由于表面张力和水分子的相互吸引,会出现美丽的冰柱。
它们是怎样形成的呢?在屋檐的边缘,雪融解后的水汇合成水珠。它是被表面张力和屋檐的引力聚集在一起的。当温度下降时,水珠会冻结成固体。
其他的水珠,被地球引力下拉,滑到冰上面。但是由于它们受到冰里面同样的水分子的吸引,只有那些比较重的会坠落到地面上。剩下的则聚集成链状,冻结在那里。
冰不断地增加,不断地滴落。不一会儿,就形成了长长的、尖尖的冰柱,在阳光下闪闪发光。
天空中充满了圆形的物体。白天,太阳看上去是圆的。到了夜晚,那个银色的圆球就是月亮。我们知道,行星和恒星也都是球状的。这些成千上万的圆形让人感到迷惑不解:星星为什么不像它们闪烁时看上去那样有尖尖的角呢?是不是至少有一颗星星的形状是立方形,或者是角锥体呢?
想知道其中的原因吗?这是因为有一种力量,它可以让宇宙中各个角落的天体都呈现圆形。这种力量叫做万有引力。
万有引力是物质和其他物质之间的吸引力。它可以让垒球从空中落下,也可以将所有行星聚集在一起。一个物体中含有的物质越多,它的万有引力就越大。但是,与别的力比起来,万有引力算不上是很大的。所以在两个人之间,或是手和手里的铅笔之间,我们感觉不到万有引力的吸引。这是因为铅笔或人体里含有的物质并不算多。
不过,当你放开手中的铅笔,就会发现万有引力开始起作用了。铅笔向下落在地上,不是向上,也不是往旁边。这是因为地球引力在将它向下拉。与铅笔比起来,地球是个庞大的物体,含有多种物质,具有很强的吸引力。
想要感受一下你和地球之间的引力的话,可以往上跳一跳。用力将你拉下来的,就是你的身体和地球之间的引力。