#头条创作挑战赛# “往热水中撒尿会被烫伤”,你一定听过这样的传说吧?大多数人可能只觉得这是一个玩笑,然而还真不是。
如果你对这一现象感到好奇,我也建议你不要做这个实验,至少不要用自己来实验,当然,我也不是说用别人来做,你可以把尿装在茶壶里来做这个实验,最好是一把不要的茶壶。乍一听,这件事其实挺违背常识的,水怎么能够跨越如此大的高度差逆流而上呢?正是因为如此,在这一现象刚刚被发现的时候,大多数人都是不相信的。

最先发现这一现象的人是一名阿根廷的学生,发现的时间是在2008年。
这名学生在往杯子里注入热水的时候,发现杯子中的细小漂浮物会顺着热水逆流而上,在仔细观察之后,他确认了这一现象,并去询问自己的物理老师。起初老师是不太相信的,因为这明显违背常识,但很快老师便亲眼目睹了这一现象,可老师也无法解释,因为没有任何已知的物理定律可以解释这一问题,于是两个人一起写了论文,将这一现象命名为马拉高尼效应。论文一经发表,马上就引起了关注,随后很多科学家通过实验确认了这一现象。

马拉高尼效应到底是怎么回事呢?是什么力量让物质逆流而上呢?这就涉及到凝聚态物质的表面张力了。
所谓凝聚态物质,指的就是液态物质和固态物质,也就是液体和固体。那么什么是表面张力呢?如果我们将一滴水滴在桌子上,它会形成一个半圆形的水滴,而并不会肆意会散开,之所以水能以水滴的形式存在,就是因为在水滴的表面存在着一种力,这种力就是液体的表面张力。

液体的表面为什么会存在张力呢?
我们知道,一滴水是由无数水分子所组成的,每一个水分子周围都围绕着其它的水分子,这些水分子通过氢键的作用结合在一起。然而,在一滴水的表面,情况却有所不同。表面的水分子在与空气接触的一侧并没有其它的水分子,也就是说在这一个方向上没有作用力,所以相比水滴内部的其它水分子而言,表面的水分子就更加活跃,于是也就产生了能量,这就是表面能。当然了,能量并不会无缘无故产生,表面能是从何而来的呢?是致使表面产生的力所赋予的。

比如,我们将一滴水斩成两半变为两滴水,就需要施加一个力,而这个力就是新产生的表面所蕴含的表面能的来源。
由此可见,制造表面所需要施加的力越大,那么液体或固体的表面能也就越大。举个例子,我们可以轻易就将一滴水一分为二,但要想将一根铁棍斩断就需要很大的力量,所以铁棍的表面能就要比水滴大得多。现在让我们回到撒尿的问题上来,与水相比,尿液中含有大量的杂质,也就是说尿液要比水更加浓稠,所以想要分割尿液就要比分割水滴花费更大的力,因此尿液的表面能比水大。

当尿液与水相接触的时候,表面能大的液体会将表面能小的液体向自己的一侧拉拽,于是热水就顺着尿液逆流而上了。
其实水逆流而上与冷热并无关系,无论是冷水还是热水,表面能都小于尿液,所以都会逆流而上,只不过热水会烫伤,冷水不会,所以除了不能往热水里尿尿之外,我们还提倡一尿一冲,否则就不太卫生。那么阿根廷学生往冷水杯子里倒热水,都是水,为什么也会逆流而上呢?因为热水分子比冷水活跃,所以热水的表面能比冷水大,因此也会出现马拉高尼效应。