生活中充滿了各種各樣的不可思議，我們中的大多數(shù)人永遠(yuǎn)不會了解。從量子到宇宙，我們周圍無時無刻不受到力的驅(qū)動，這些作用力塑造了人類世界。大多數(shù)力在日常生活中隨處可見，但現(xiàn)實(shí)的外表下，其實(shí)充滿了一些費(fèi)解的科學(xué)原理。現(xiàn)在跟著小編的步伐，讓我們走入充滿奇異的領(lǐng)域，將物理學(xué)的自然規(guī)則融入奇幻的泡沫，一起來見證奇跡吧！

10、量子懸浮

當(dāng)某些材料處于基本溫度以下，就成為超導(dǎo)體。超導(dǎo)體的電阻為零。在已知的金屬中，具有不到一半的金屬存在這一“轉(zhuǎn)變溫度”，即低于這一溫度時，它們就成為超導(dǎo)體。通常，這個轉(zhuǎn)變溫度很低。例如，銠的超導(dǎo)體轉(zhuǎn)變溫度為-273.15oC(-459.66oF)，僅處于絕對零度以上的百分之幾。也就是說，制備超導(dǎo)體十分困難。

直到高溫超導(dǎo)體的出現(xiàn)，這些高溫超導(dǎo)體材料具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)，通常由陶瓷和銅，以及其他金屬的混合物組成。其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度在-160.59oC(-321.07oF)或以上。雖然轉(zhuǎn)變溫度還是有些低，但至少稍微容易制備了。

由于液態(tài)氮在沸點(diǎn)下也具有類似性質(zhì)，我們還可以利用其他一些奇異的室溫超導(dǎo)體。將超導(dǎo)體放在一個弱能量場(如一塊磁鐵)中，超導(dǎo)體可以創(chuàng)建出表面屏障的電流，以此排斥電磁波。在這種情況下，超導(dǎo)體周圍的磁場線發(fā)生彎曲，在半空中鎖定。在任意方向彎折，超導(dǎo)體都可以自動補(bǔ)償電場來抵消磁鐵。這種現(xiàn)象被稱為量子鎖定或量子懸浮。

09、牛頓的珠子

如果你拿一個罐子，在其中填滿MardiGras beads長鏈，這個現(xiàn)象也可以出現(xiàn)在你的客廳中。將線串的珠子放進(jìn)瓶子里，那么末端的珠子就會掉在地上。你會期望發(fā)生什么，鏈子開始在瓶子中滑動，但伴隨著一些意想不到的現(xiàn)象，珠子并沒有繼續(xù)下滑進(jìn)入罐子里，而是像噴泉那樣飛躍到空氣中回到地板上。

這是一個非常簡單的概念，但它看起來十分不可思議。這里涉及了三種不同的力。重力，拉著前緣的鏈朝向地板。每節(jié)鏈為了抵抗重力，受到珠子帶來的拉力——這第二種力。

但在罐子里，還存在著第三種力，就是這種力將珠子推動到空氣中。聽起來這是不可能的，因?yàn)楣拮语@然不是移動的，但所有這一切歸結(jié)到根本上是因?yàn)槭裁茨兀?/p>

簡單說來，鏈節(jié)是一系列剛性棒由撓性連接而成。想象火車的一個車廂，在一個假設(shè)的情況下，如果將火車的前端停住，其余的車廂將沿著傾斜于中心軸的方向向上飛出后下落。之所以會出現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的場景，是因?yàn)橄旅娴囊粚庸腆w與地球直接接觸。相反，如果車廂向下邊緣傾斜，地面就會推開它，以避免它的自然轉(zhuǎn)動。如果這種拉力大到可以和貨車車廂的重量相比，那麼地面的拉力就會把車廂扔到空中。

所以每個鏈節(jié)的珠子的跑出都因?yàn)槭盏角懊骀湽?jié)的拉力，罐子的底部(或下層的珠子)將其推入空中，創(chuàng)建一個“失速”循環(huán)，直到重力生效，才將其拖拽回去。

08、鐵磁流體雕塑

當(dāng)與一塊磁鐵結(jié)合，鐵磁流體就成為地球上最不可思議的物質(zhì)。這種液體本身就是磁性粒子懸浮在液體介質(zhì)（通常是石油）中形成。粒子均在納米尺度，粒子很小以致于粒子之間無法利用磁效應(yīng)相互影響，否則液體向本身就聚成了簇。但當(dāng)它們接近一個大磁鐵時，奇跡就發(fā)生了。

最常見的現(xiàn)象之一，你將看到鐵磁流體在一塊磁鐵的周圍形成高峰和低谷。實(shí)際上，這是由于粒子試圖使自己的方向與磁場一致。峰值表示強(qiáng)磁區(qū)域，但是，由于油具有表面張力，這兩種力在峰與谷之間形成平衡。這一效應(yīng)被稱為正常領(lǐng)域的不穩(wěn)定態(tài)——這種形狀的液體可以最大限度地降低系統(tǒng)的總能量。

07、感應(yīng)加熱冰塊

感應(yīng)加熱是一種過程，利用高頻電流通過一個電磁鐵線圈，然后收集產(chǎn)生的磁化電流，將其通過導(dǎo)電材料。當(dāng)磁化電流與導(dǎo)電材料接觸，就得到了焦耳效應(yīng)-電致熱量。在這種情況下，金屬銀導(dǎo)線內(nèi)的冰塊可以在短時間內(nèi)迅速積聚熱量，順利實(shí)現(xiàn)冰融化。

這個融化過程有多快呢？根據(jù)金屬的類型，感應(yīng)加熱器會將物質(zhì)加熱到871oC(1600oF)，該過程僅需1.5秒，所需電量為4.1千瓦每平方英寸。在一個4秒的視頻中，冰塊的核心已經(jīng)紅熱化，所以你可以認(rèn)為這個過程使用的能量更少，使用的金屬電阻很小?？傊瑤酌牒?，我們順利地將冰塊融化了。

但這就帶來了另一個問題：每個人都知道，冰在高于0oC(32oF)的時候融化，因此，為什么冰災(zāi)融化時不立刻變成一灘水呢？這是因?yàn)槲镔|(zhì)只有在離散的能量包中才能吸收和發(fā)出能量。當(dāng)熱從金屬轉(zhuǎn)移到冰塊時，這是一個過程，并不是一束波，需要更長的時間來傳輸全部能量。

06、液態(tài)氧橋

氧氣的沸點(diǎn)是-183oC(-297.3oF)，這種氣體是我們大家所熟知并喜愛的。但是，一旦低于這個溫度，氧氣會有一些有趣的性質(zhì)。更準(zhǔn)確地說，其液態(tài)分子的密度使得氧氣可以以更模糊的自然屬性應(yīng)用于聚光燈下。

比如說，氧氣具有順磁性。順磁性材料只有在附近的一個外部磁場作用于它的時候才會發(fā)生磁化現(xiàn)象。氣態(tài)的氧氣分子由于太分散，可以影響更多的磁鐵。但當(dāng)氧氣作為一種液體，就像一塊鐵遇到磁場時一樣，引起劇烈地沸騰，類似于一種液體的鐵。當(dāng)處于兩個相對的磁鐵中，液態(tài)氧將在中間形成一個橋，這就是你所看到的現(xiàn)象。不幸的是，這種氧橋發(fā)生的時間很短，因?yàn)橐簯B(tài)氧在沸騰后就進(jìn)入室溫環(huán)境中重新變成氣態(tài)。

05、Briggs-Rauscher反應(yīng)

Briggs-Rauscher反應(yīng)是世界上視覺沖擊最大的化學(xué)反應(yīng)。就像一個化學(xué)振蕩器，當(dāng)發(fā)生Briggs-Rauscher反應(yīng)時，會發(fā)生顏色的逐漸改變，從清澈狀態(tài)到琥珀色，突然閃現(xiàn)出深藍(lán)色，然后回到清澈狀態(tài)，處于一個振蕩期中。在幾分鐘內(nèi)，每隔幾秒就會出現(xiàn)顏色的切換。

最多有30種不同的反應(yīng)可以同時發(fā)生在每個振蕩器中。其中的化學(xué)試劑名單讀起來就像是一份冷凍玉米熱狗的原料單：一水硫酸錳(II)、丙二酸、淀粉、硫酸、過氧化氫、碘酸鉀。可以嘗試使用不同的酸和碘酸鹽來進(jìn)行不同類型的反應(yīng)。

當(dāng)所有的化學(xué)物質(zhì)結(jié)合后，碘酸變成次碘酸。一旦次碘酸出現(xiàn)，會發(fā)生另一個化學(xué)反應(yīng)，將新酸轉(zhuǎn)化成碘酸和單質(zhì)碘。這個反應(yīng)推動了第一種顏色變化，創(chuàng)建出琥珀色。然后，繼續(xù)進(jìn)行碘化反應(yīng)。只要碘化物比碘多，這兩種物質(zhì)就會合成三碘化離子。該離子與淀粉發(fā)生時爆炸反應(yīng)，反應(yīng)呈深藍(lán)色。

04、特斯拉線圈的勇士

我們大多數(shù)人都很熟悉尼古拉·特斯拉，也讓我們記住了這個成就顯赫的電氣創(chuàng)新天才和令人發(fā)指競爭行為的受害者。我們大多數(shù)人也十分熟悉特斯拉線圈，這個裝置可以產(chǎn)生弱電流、高壓交流電以及五顏六色的火花。

現(xiàn)在，特斯拉線圈之間可以傳輸250000和500000伏特的電壓。大多數(shù)娛樂顯示屏沒有使用法拉第籠式的大磁場，這種磁場是由網(wǎng)格狀均勻分布在表面的電壓形成。由于電勢測量電位的差異，法拉第籠內(nèi)沒有電流的存在。任何人在法拉第籠中，都可以迎著閃電，毫發(fā)無損地出來。

有時，人們會發(fā)揮無盡的創(chuàng)造力。在視頻中，兩個“戰(zhàn)士”身著導(dǎo)電網(wǎng)制服——法拉第籠制服。最近，還有一個創(chuàng)造性的“會唱歌”的特斯拉線圈的開發(fā)，通過調(diào)節(jié)火花線圈的輸出可以實(shí)現(xiàn)音樂的播放。

03、正弦波和幀

聲波具有不可思議的能讓其他對象匹配它們頻率的能力。如果你曾經(jīng)在你的車中聽重低音節(jié)拍的音樂，你可能會注意到鏡子的波動，這是因?yàn)槁暡〒糁辛绥R子。在視頻中，發(fā)生了一些有趣的事情，最終的結(jié)果更是富有戲劇性。

當(dāng)24赫茲的正弦波在水下軟管中穿過一個喇叭。軟管就開始以每秒24次的頻率震動。從水中出來時，它已經(jīng)形成了頻率為24赫茲的波。關(guān)鍵之處在于：在現(xiàn)實(shí)生活中，這只會出現(xiàn)在波回到或者進(jìn)入地上時。

真正的奇跡是相機(jī)中的轉(zhuǎn)向角度現(xiàn)象。通過以每秒24幀的速度拍攝水滴下降，照片使得水流似乎凍結(jié)在半空中。每個水波擊中完全相同的空間，每秒鐘24次。在膠片上，在無限長的時間內(nèi)似乎存在著相同的波，但在現(xiàn)實(shí)中，不同波經(jīng)過每一幀被取而代之。如果你換成23赫茲的正弦波，照片會看起來像水向上陷入軟管中，這是因?yàn)橄鄼C(jī)的幀速率與正弦波之間存在微小的偏移。

02、著名的開爾文雷暴

開爾文雷暴（或者開爾文水滴管）始建于1867年，其設(shè)置非常簡單。將兩條溪流的水通過兩個不同的電感器，一個帶正電，一個帶負(fù)電。在底部收集帶電水滴，讓水流通過，并收集電勢。這是一種即時能量，你可以向你的朋友展示一個電火花。

它是如何工作的呢？

剛啟動時，其中一個電感器（銅環(huán)）上總是帶有一個小的自然電荷。比方說，右邊的電感器帶一點(diǎn)負(fù)電荷。當(dāng)一滴水穿過它時，水中的正離子會拉至液滴的表面，正離子會被推到中心，使得液滴表面電荷帶正電。

當(dāng)正電荷水滴接觸右邊的電感器時，它會將部分電荷傳給電感器，并將正電荷通過導(dǎo)線傳遞給左邊的電感器，使其帶正電?，F(xiàn)在，左邊的制造出帶負(fù)電的水滴，進(jìn)一步，右邊的電感器帶負(fù)電。電感器之間建立起反饋積極，直到有足夠的電勢存儲使其強(qiáng)制放電——在兩個電感器之間出現(xiàn)火花跳躍。

撇開科學(xué)的東西不談，這個機(jī)器最酷的作用發(fā)生在電感器上。隨著電荷的聚集，電感器吸引水反向離子的難度加大，微小的水滴會跳出在電感器中的運(yùn)行軌道，就像飛蛾撲火一般在燈的附近飛躍。

01、分解汞

這是你今天看過的最古怪的事情。

專業(yè)地說，這個現(xiàn)象與硫氰酸汞(II)幾乎沒有任何關(guān)系。這只是一個化學(xué)合成的過程，硫氰酸汞在水中檢測氯的能力是有限的。但是，作為一種純凈、無限制的展示品，當(dāng)硫氰酸汞(II)分解時，會形成氮化碳和汞蒸氣，這是一種令人恐懼的有毒混合物。在19世紀(jì)，它作為煙花售賣，直到有幾個孩子由于誤食致死。

但是，硫氰酸汞的名聲依然保持到了今天，這是有充分的理由的。該視頻中沒有發(fā)生復(fù)雜的過程，只是熱量促使了硫氰酸汞(II)的分解。于是，粉末狀的物質(zhì)產(chǎn)生的火焰開始了連鎖反應(yīng)，并且一發(fā)不可收拾。享受它吧。

作者：忘憂草

新材料責(zé)任編輯

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