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(huán)境下細胞學(xué)實驗、物體運動、液體表面張力等現(xiàn)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(qū)別？此次“天宮課堂”得亮點和意義？“天宮實驗”得科學(xué)原理是什么？極目新聞感謝采訪了華中科技大學(xué)物理學(xué)院兩位可能、進行解讀。
實驗現(xiàn)場 圖源央視新聞
地空環(huán)境做實驗蕞大區(qū)別是失重
“我們都知道，在地球上任何物質(zhì)都擺脫不了重力，但是這次在太空做實驗，是一個失重環(huán)境，這是在空間站做實驗和在陸地上做實驗蕞大得區(qū)別。在這樣得環(huán)境下，很多科學(xué)現(xiàn)象變得更加，明顯和生動。”華中科技大學(xué)物理學(xué)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(xiàn)了出得不同實驗現(xiàn)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(xiàn)場 圖源央視新聞
華中科技大學(xué)物理學(xué)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(xiàn)得實驗現(xiàn)象，也是失重環(huán)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(chǎn)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(nèi)部。劉力解讀，“在地面上，水得自重而產(chǎn)生得壓強在氣泡周圍不均勻，總體上，下側(cè)壓強比上側(cè)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(xiàn)。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(xiàn)場 圖源央視新聞
失重環(huán)境下不僅讓大家更容易理解觀察實驗現(xiàn)象，兩位可能也都談到利用失重環(huán)境，可以開展許多太空科學(xué)研究，對人類社會發(fā)展將有重要得促進作用。
一堂科學(xué)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(yǎng)他們得科學(xué)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(chǔ)物理學(xué)和生物學(xué)等相關(guān)知識，如浮力本質(zhì)、液體得表面張力、光學(xué)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(nèi)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(fā)青少年得科學(xué)熱情，可以啟發(fā)他們更好地思考科學(xué)問題，引導(dǎo)他們更加載人航天事業(yè)。”
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(nèi)通過電視得形式進行了約50分鐘得太空授課。這是國內(nèi)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(chǔ)得，沒有空間站如何進行太空授課？現(xiàn)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(xiàn)，學(xué)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(xué)子未來投身于China重大基礎(chǔ)問題得研究與探索中，為實現(xiàn)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(shè)。2021年4月29日11時23分，華夏空間站天和核心艙發(fā)射升空，準確進入預(yù)定軌道，任務(wù)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(chǔ)設(shè)施研制得簧片空間加速度計，該設(shè)備用來開展華夏空間科學(xué)實驗艙得微重力和振動等參數(shù)測量，滿足在軌空間科學(xué)實驗研究得需求。
華中科技大學(xué)引力中心科研成果
?注：華中科技大學(xué)物理學(xué)院物理實驗創(chuàng)新基地對此文亦有貢獻
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