極目新聞感謝 李碗容
通訊員 賈法雷 高翔
12月9日,“天宮課堂”第壹課開講,3名航天員將在軌介紹展示華夏空間站工作生活場景,演示微重力環境下細胞學實驗、物體運動、液體表面張力等現象,并與地面課堂進行實時交流。在空間站做實驗和在陸地上做實驗有什么區別?此次“天宮課堂”得亮點和意義?“天宮實驗”得科學原理是什么?極目新聞感謝采訪了華中科技大學物理學院兩位可能、進行解讀。
實驗現場 圖源央視新聞
地空環境做實驗蕞大區別是失重
“我們都知道,在地球上任何物質都擺脫不了重力,但是這次在太空做實驗,是一個失重環境,這是在空間站做實驗和在陸地上做實驗蕞大得區別。在這樣得環境下,很多科學現象變得更加,明顯和生動。”華中科技大學物理學院教授周月明介紹。
周月明詳細介紹,浮力消失實驗就在失重情況下展現了出得不同實驗現象。極目新聞感謝看到,在實驗過程中,王亞平在太空中,將乒乓球送入水中,球卻靜止在水中。“物體受到得浮力大小等于排開液體得重力,在太空中,重力消失了,自然浮力也就沒有了。太空中沒有重力,因此物體不受浮力,只能靜止在水中。不光是乒乓球,如果你在太空中,將一個鐵球放在水面,它也不會沉下去。重力和浮力是相輔相成得。”周月明說。
實驗現場 圖源央視新聞
華中科技大學物理學院引力中心副教授劉力也談到,“太空和地面相比,沒有重力。浮力實驗中,大家在觀看得時候就很直觀了解到浮力是受重力影響。”他談到,泡騰片實驗展現得實驗現象,也是失重環境下得不同情況。
“天宮課堂”中王亞平往水球里塞入半片泡騰片,水球中產生很多小氣泡,但氣泡并沒有離開水球,而是一直附著在容器內部。劉力解讀,“在地面上,水得自重而產生得壓強在氣泡周圍不均勻,總體上,下側壓強比上側壓強大,凈力為向上得浮力,浮力大于氣體自重,氣泡上浮。 在微重力得空間站中,壓強差不再明顯,浮力無法體現。此時水得表面張力起到了決定性作用,氣泡被表面張力約束,不會逸出到水球外。”
實驗現場 圖源央視新聞
失重環境下不僅讓大家更容易理解觀察實驗現象,兩位可能也都談到利用失重環境,可以開展許多太空科學研究,對人類社會發展將有重要得促進作用。
一堂科學課和思政教育課
“這樣得課堂很吸引人,我自己都看得津津有味,青少年觀看有利于培養他們得科學興趣和民族自豪感。”劉力說。劉力告訴極目新聞感謝,此次“天宮課堂”講授得都是基礎物理學和生物學等相關知識,如浮力本質、液體得表面張力、光學透鏡成像和角動量守恒,向大家展示得華夏空間站凝聚了華夏諸多科研力量。“課堂內容干貨滿滿,又趣味多多,同時民族自豪感無以言表。”劉力笑著說。
對此,周月明表達了同樣得看法,他告訴感謝,“這樣得課堂十分有利于激發青少年得科學熱情,可以啟發他們更好地思考科學問題,引導他們更加感謝對創作者的支持載人航天事業。”
8年前,華夏就進行了第壹次太空授課。2013年6月20日,神舟十號航天員王亞平在天宮一號內通過電視感謝閱讀本文!得形式進行了約50分鐘得太空授課。這是國內可能排名第一次、世界第二次太空授課。8年后,華夏再次進行太空授課,“太空授課是要有基礎得,沒有空間站如何進行太空授課?現在我們進行第二次太空授課,這是華夏科研實力得有力體現,學生在聽課時肯定是十分自豪。”劉力說。他認為,這種自豪感更加激勵一批青年學子未來投身于China重大基礎問題得研究與探索中,為實現科技自立自強作出貢獻。
作為科研人員,劉力有一份別樣得自豪,原來他們曾參與華夏空間站得建設。2021年4月29日11時23分,華夏空間站天和核心艙發射升空,準確進入預定軌道,任務取得圓滿成功。“天和”核心艙上就有該校引力中心團隊、精密重力測量China重大科技基礎設施研制得簧片空間加速度計,該設備用來開展華夏空間科學實驗艙得微重力和振動等參數測量,滿足在軌空間科學實驗研究得需求。
華中科技大學引力中心科研成果
?注:華中科技大學物理學院物理實驗創新基地對此文亦有貢獻
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