撰文/段玉佩

本文选自《知识就是力量》杂志

数学家为它想破头，物理学家因它争不休，化学家还没琢磨透——是什么让科学家们这么为难？答案就是泡泡！

没错，就是我们都玩过的，用吸管蘸一些肥皂水就能吹出来的泡泡。对小朋友来说，泡泡是玩具，其实对科学家来说，泡泡是更大的玩具。别小看这简单的泡泡，里面蕴含着丰富的科学世界呢！一起动手玩泡泡前，我们不妨先来了解一下它！

泡泡怎么吹？

泡泡怎么吹？这个问题太简单了！把洗涤灵加入水中，拌匀，拿一个吸管，蘸一些混合好的液体，用嘴轻轻一吹，就吹出泡泡了。那你想过为什么需要向水中加入洗涤灵或肥皂水吗？查看一下包装信息，你会注意到在配料表一栏写着“表面活性剂”，这就是能吹出泡泡的秘密。

表面活性剂是由一种长得像豆芽的分子组成的物质。“豆芽”分子的大头和水的关系特好，遇到水就抱住不放，而豆芽的尾巴却讨厌水，希望离水越远越好。当表面活性剂的“豆芽”分子遇到水之后，“豆芽”的头部就齐整整地排列在水面上了，尾巴则翘起来远离水。当你用吸管蘸了溶液开始吹时，空气把水吹开了，“豆芽”分子迅速重新分布，在薄薄的水层上、下表面分列成两层，把水夹在中间，形成薄薄的一层膜，两边均是表面活性剂分子，就像一个“三明治”般，两边的“豆芽”分子手拉着手围着中间的水层，呈现出很好的韧性和延展性，中间的水膜为了保障自己的稳定，把总面积缩为最小，就形成了泡泡。

泡泡为什么一定要形成球形，而不能是方形或别的形状呢？数学家在1884年解答了这个问题，因为同样的体积，球体的表面积最小。但如果你再吹一个泡泡，将它与之前的那个泡泡贴在一起，变形之后的两个泡泡仍能保持“表面积和体积比最小”这个结论吗？这一次，数学家则花了116年，才真正证明了上面的结论——你随便吹出的两个泡泡，就够数学家头疼一百多年。