为什么肥皂气泡是圆的

我们都喜欢泡沫，尤其是带有彩虹色的圆形肥皂泡。出于对这种现象的好奇，英国科学家查博伊斯（cha Boyes）写了一本200页的书，名为《肥皂泡的颜色和塑造力》。博伊斯称气泡为“华丽的东西”，并相信使气泡形成的力存在于所有液体中。倒茶或过河时可以看到气泡。

可以想象将水注入气球。注入的水越多，橡胶气球就会越大，直到爆炸。想象一下水滴：水挂在水龙头上，聚集成水滴。它们聚集得越多，就越大。当它们足够大时，它们最终会倒下。博伊斯问了一个问题：为什么水滴会像气球一样装在塑料袋里一样挂在水龙头上，直到太多的塑料袋破裂或脱落？

事实上，水滴外没有袋子。但博伊斯认为，一定有某种看不见的皮肤可以让水分积聚成水滴。这种“皮肤”实际上是水和其他液体的特性，即表面张力。以水为例。在液体表面下，水分子之间有很强的吸引力，但表面上的水分子和表面上的空气分子之间没有吸引力。它们只被下面的水分子向下和向内吸引。这种“表面张力”充当水滴的“表面”。这种“皮肤”可以让水滴挂在水龙头上，直到它们超重。

不同的液体具有不同的强度“表皮”。例如，酒精的表面张力远低于水的表面张力，而且不会下降。但是，水银的表面张力是水的六倍，破裂的温度计上的水银珠可以在地板上滚动。也正是由于表面张力，泡沫可以用肥皂水吹出。将吸管浸入肥皂水中，在吸管的横截面上形成一层薄膜。如果你对着吸管的另一端吹气，薄膜会像气球一样膨胀，然后形成一个封闭的气泡，风一吹，气泡就会飘走。

因为肥皂泡的表面是有弹性的，所以肥皂泡中的空气受到压力——就像气球中的空气一样。压力取决于肥皂泡表面的紧密程度。表面越紧，肥皂泡越小，其中空气的作用力越大。博伊斯通过实验发现，肥皂泡破裂的情况与充气气球松开刺痛的情况相同。气泡释放出气体，有时会吹灭蜡烛。

但博伊斯发现，对规则的圆形肥皂泡施加外力也可以改变其形状。例如，如果你用两个环粘住肥皂泡，并将两个环拉向两端，肥皂泡就会变成圆柱形。然而，这个非圆形肥皂泡的体积越大，就越容易破裂。一个长而长的圆柱形肥皂泡在中间逐渐变细，然后分离，最后形成两个独立的半圆形气泡。