小小泡泡，奧秘多

黑黑

這天是周末，寧寧和胖胖約好了一起去公園玩。出門之前，寧寧特意帶上了媽媽買的泡泡水，想在胖胖面前炫耀一番。

到了公園，寧寧看見胖胖正在吹泡泡。隨著胖胖吹氣的節(jié)奏，泡泡一個(gè)接一個(gè)爭先恐后地飛了出來，把公園裝扮得異常好看。

但眼尖的寧寧發(fā)現(xiàn)，胖胖手中的小棒上方是一個(gè)正方形，而媽媽買的吹泡泡的小棒上方是一個(gè)圓形。寧寧感到疑惑，上前對(duì)胖胖說：“胖胖，你的小棒上面明明是個(gè)正方形，為什么吹出來的泡泡卻是球形的呢？”

把鐵絲彎成正方形，蘸上肥皂水吹泡泡的時(shí)候，吹出的泡泡為什么不是立方體呢？把鐵絲彎成三角形時(shí)，為什么吹出的泡泡不是金字塔形狀的呢？通過多次實(shí)驗(yàn)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，不管把鐵絲彎成什么形狀，最后吹出的泡泡都會(huì)是一個(gè)完美的球形。

如何打造完美球形？

為什么肥皂泡從產(chǎn)生到消失前都能保持球形呢？這其中不僅涉及物理知識(shí)，而且也與數(shù)學(xué)知識(shí)相關(guān)。從物理方面來說，加入肥皂后，水的表面張力會(huì)讓肥皂泡形成表面積最小的幾何形狀。從數(shù)學(xué)方面來說，各種相同體積的幾何圖形中，球形的表面積最小。因此，肥皂泡是球形的。

球形是表面積最小，也是使用能量最少的一種形狀。因此，制造商們希望利用球形的這種特性，打造出光滑的滾珠軸承。但是，由于技術(shù)有限，制造出來的滾珠軸承總是達(dá)不到最光滑的狀態(tài)，所以總會(huì)造成機(jī)器的損壞。

這時(shí)，一位水管工“挺身而出”，發(fā)明了一套能夠制造完美球形的特殊裝置。他的靈感來源于水滴從高處落下時(shí)，在下落的過程中會(huì)呈現(xiàn)出完美的球形。于是，水管工在自己房子旁搭建了一座高塔，并在每一層的地板上都留出一個(gè)小洞，從而使鐵水能夠順利穿過。

實(shí)驗(yàn)開始啦！水管工首先在塔底放一池水，當(dāng)高溫的鐵水從高塔的頂端向下墜落時(shí)，塔底的水會(huì)使球形鐵水滴凝結(jié)。在鐵水下落過程中，必須提供足夠的下降高度才能為鐵水提供充足的時(shí)間來呈現(xiàn)球形。

水管工為了打造完美球形而搭建的高塔，在英美兩國掀起了一股潮流，類似的塔尖建筑物如雨后春筍般涌現(xiàn)在各大城市中。

陽光下的泡泡，是彩色的

肥皂泡在陽光下會(huì)出現(xiàn)彩虹一樣的絢麗色彩。可是，泡泡水里面并沒有摻雜其他顏色呀，為什么泡泡在陽光下會(huì)呈現(xiàn)五顏六色的樣子呢？

泡泡水是用水和洗滌劑以一定的比例制作而成的，所以吹出來的泡泡是被洗滌劑分子包裹著的一層薄薄的水膜。那么當(dāng)太陽光照射到這一層水膜時(shí)，會(huì)發(fā)生些什么呢？

這層水膜本身是無色的，就像一張透明的玻璃紙，將外部的空氣裹進(jìn)一個(gè)球形空間中。當(dāng)陽光穿過水膜的正面時(shí)，很快便遇到了水膜的背面，這時(shí)光線會(huì)立刻反射回來，而反射回來的光線回到正面，又會(huì)引起一定的反射與折射。通過這樣的循環(huán)往復(fù)，從正面反射出去的陽光和背面反射的陽光相互重合，會(huì)造成有些地方光線增強(qiáng)，有些地方光線變暗的情況。陽光是由七種單色光組成的，如果在水膜的某一處恰好使得兩股反射回來的紅光相互抵消了，在這個(gè)地方看到的就是失去了紅光的陽光，看上去就是藍(lán)綠色的。

巧求球形體積

為了確定球形是最高效的形狀，數(shù)學(xué)家們紛紛想辦法證明：在體積相同的情況下，球體的表面積是最小的。雖然計(jì)算曲面造型的體積是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)，但阿基米德采用了一個(gè)巧妙的方法：將球體平切成許多薄層，然后將這些薄層近似地看作圓盤;圓盤的體積只需用圓盤表面積乘以圓盤厚度即可，再把每個(gè)不同尺寸的圓盤體積疊加計(jì)算之后，便可得到球體的近似體積。