液体的天然形状

我们都习惯地认为，液体没有任何特定的形状，但这是不对的。所有液体的天然形状都是“球形”。在通常情况下，由于重力的作用，液体无法保持球形，如果液体不是被盛放在容器里面，它就会流成薄薄的一层；而如果液体被盛放在容器中，它就会具有容器的形状。如果液体处于另外一种与其比重相同的液体之中，根据阿基米得定律，这个液体就会“失去”自己的重量：就好像这个液体完全没有重量，重力对它并没有作用，这时，液体就会具有它的天然形状，也就是球形。

橄榄油会漂浮在水面，但是在酒精中就会沉底，因此可以制作这样的水与酒精的混合液，使橄榄油在混合液里面既不会上浮、也不会沉底。用一只注射器把一些橄榄油注入这种水与酒精的混合液中，我们就会看到一个神奇的现象：橄榄油聚集在一起，形成一个大圆滴，既不会上浮、也不会下沉，而是一动不动地悬在那里（为了让球形看起来不会变形，最好使用外壁为平面的容器来做这个实验，或者使用任意形状的容器，但要把这个容器，放入另外一个装满水的外壁为平面的容器中。这是考虑透视的效果。）（图56）。

图56　在盛有稀释的酒精的容器中，油会聚集成一个圆球，既不会上浮、也不会下沉（普拉托实验）

做这个实验的时候一定要不急不躁、小心翼翼，否则的话，可能得到的不是一个大油滴，而是几个分开的小圆球，当然即使是这样，实验看起来也还是蛮有趣的。

但是，这个实验还没有结束。把一根细长的木棒或金属杆穿过这个油球的中心，并开始搅动，这个油球就会跟着旋转起来。（如果把一个浸过润滑油的小纸圈套在木棒上，并让它能够整个进入在油球里面的话，那实验效果就会更加理想。）油球在旋转力的作用下开始变扁，几秒钟之后，会从中分离出一个圆环来（图57）。这个圆环并不会变成模模糊糊的一块，而是分裂成许多小油滴，这些球形的油滴，会继续围绕中间的大油球旋转。

图57　如果把一根细棒插入酒精中的“油球”并快速搅动，就会从“油球”中分离出一个“油环”来

第一个做这个很有启发性的实验的是比利时物理学家普拉托，前面讲述的就是传统方式的普拉托实验，但是，这个实验还有另外一种形式，更简单易行，也同样不乏启发性。把一只小玻璃杯用水清洗干净并装满橄榄油，然后把它放在另外一只大玻璃杯的底部。现在，我们往大玻璃杯中小心翼翼地注入酒精，直至小玻璃杯全部浸没在酒精里。然后用一只小勺子沿大玻璃杯的内壁向里面慢慢添水，我们会看到小玻璃杯中橄榄油的液面开始隆起，继续加水后就越来越鼓，水添加到一定数量以后，橄榄油会完全从小玻璃杯里升起来，形成一个很大的圆球并悬浮在酒精和水的混合液中（图58）。

图58　简化的普拉托实验

在没有酒精的情况下，可以用苯胺来代替。苯胺这种液体在常温下比水要重，但是在75℃~85℃的时候，会变得比水轻。只要把水加热，我们就可以让苯胺悬浮在水中，并且形成一个很大的球形滴。在室温下，苯胺滴也可以悬浮在盐水中。其他液体中，最适合做该实验的是邻甲苯胺—— 一种深红色的液体——在24℃的时候，邻甲苯胺与饱和食盐水的密度相同。