水橋的百年之謎
19世紀末,一位英國工程師就發現一個有趣的現象,在接入電極後,兩杯水會像接吻那樣,形成一個水橋!由於很有趣,這個現象被演示和研究了100多年了,如今的人還是無法給出合理的解釋,這是個有趣的謎團。
這個實驗可以這樣做,向兩個非常乾淨的100毫升的燒杯,倒入非常純凈的水,水倒到離燒杯口3毫米的地方為止。倒入的水必須要求不含有礦物質等鹽類,不是酸性,也不是鹼性,pH值等於7。兩隻燒杯放在絕緣的桌子上,最好桌子上鋪一塊橡膠皮,為的是保證兩個燒杯底之間是絕緣的。把兩個燒杯口對口接觸後,給兩隻燒杯分別插入正負極,然後接上高達15千伏的直流電。
奇觀出現了,只見接正極的燒杯內的水自動沿著燒杯壁爬升,爬過燒杯口後,流入接負極的燒杯中!如果用絕緣工具讓原本相互接觸的燒杯口離開一小段距離,這時的水並沒有斷開,還是從一個燒杯口流入另一個燒杯口,在兩個燒杯之間則形成了一縷水流組成的水橋!這縷水流有1到3毫米粗。如果把電壓增高到25千伏,燒杯口之間的距離可以相距2.5厘米,也就是那座水橋可以達到2.5厘米長,懸掛在兩個燒杯口之間,非常壯觀!
如果一直通電,兩個燒杯里的水可以這樣「接吻」達45分鐘之久!但是如果時間過長,水橋就會斷開,因為這個過程水溫會從20℃升高到60℃,由於水太熱了,容易蒸發,水橋也就斷開了。如果把電壓降低到一定程度,或者兩杯之間的距離過大,水橋也會斷開,中間的水會滴落下來,兩個燒杯水面又會恢復成水平狀態。另外,如果實驗採用的不是純水,也不會出現這種現象。
這個現象還沒有人能解釋清楚。科學家猜測,兩個燒杯里的水通電後,高壓直流電可能通過水橋串成了一個迴路。水怎麼會自動變成電流的通道呢?科學家猜測,可能是這超過萬伏的高壓電場會讓水的表面感應出正負電荷來,例如與正極接觸的水帶正電荷,與負極接觸的水帶負電荷,這帶不同電荷的水就會相互吸引,一部分水就會克服水的重力,向上爬升,最後相互連在了一起。


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