(T)事的溝通型態:如正式文法、說明書一般,單一指涉、全有全無、結構步驟,講是非、論對錯、說有無,例子:「請你辦主題月活動,按照流程來做。
斯托克斯|Photo Credit: AP / 達志影像 「我們發現大象分佈在加彭近90%的國土面積。Photo Credit: AP / 達志影像 國際自然保護聯盟(International Union for Conservation of Nature)的資料顯示,中非的森林象數量是世界上最多的,但是在過去31年的時間裡,數量下降了86%以上。
「對於森林象來說,加彭環境是非常獨特的。科學家們想出的解決方案是跟蹤大象,並從牠們的糞便來尋找遺傳物質。棲息地縮減和盜獵,使非洲森林象(African forest elephant,Loxodonta cyclotis)成為極危物種。」世界野生動物保護協會非洲區域主任艾瑪・斯托克斯(Emma Stokes)說。斯托克斯說,研究人員希望發現「新鮮」象糞。
根據加彭水資源與森林部長李・懷特(Lee White)的說法,現存的非洲森林象中,約有65%至70%生活在加彭。加彭全國的森林覆蓋率,高達的88%,這些數字都相當不可思議。當我們將一壺水,放在瓦斯爐上加熱時會看到水的熱對流現象:最靠近火源的水溫度上升最快,因為密度減小而上浮,旁邊溫度較低的冷水則往中央靠近,形成對流。
由於這個性質和超導體的「超導體內部不存在電位差」十分相近,因此得名「超流體」。在上一篇文章〈千變萬化的流體(一):一個做了90年的實驗〉中,我們介紹了流體的黏滯性。超流體具有許多神奇的性質,例如可以通過極微小的毛細管、將超流體放在容器中,它會沿著容器壁爬升,跑出容器外等等。但大自然中卻有種流體有這樣的性質,那就是:超流體。
這種性質來自於氦-4是一種「玻色子」。最終的結果,便是超流體會在容器壁形成只有一個分子厚度的薄膜,將整個容器包裹起來。
打個比喻的話,可以說它們更愛「群聚」,若是要通過某一個孔洞,那就要讓大部分的分子一起通過才行。作者提供 不同流體附著力影響示意圖。打個比喻,剛成年的少年們,每個人都有獨特的生活模式,但到成功嶺受訓時,便全部「凝聚」在一起,形成一個具有共同性質的集體。如特種部隊的超流體分子,它沿著容器壁攀爬只需要自己能爬上去就可以。
由於內部沒有溫差,不會出現如熱水般的劇烈對流現象,顯得特別「安靜」。那為什麼容器壁不會將水一直拉上去,而會停在某個位置呢?一方面是地心引力,另一方面是水分子之間「扯後腿」的黏滯力。那黏滯性為零的超流體,會怎麼表現呢?它們的分子之間可以說「毫無感情」,因此只要細管的孔徑允許一個分子通過,那超流體就有辦法流過這根極細的管子。水分子想要沿著杯壁向上爬,但黏滯性就如同他不是自己一個人爬,而是攜家帶眷外掛行李,因此爬到某一個高度就爬不動了。
黏滯性極小的一端,則存在著一種不具有任何黏滯性的流體,便是超流體。我們可以發現當氦的溫度逐漸下降,氦突然從原本如沸騰般充滿氣泡的情況,突然「安靜」了下來,那時便是氦-4的溫度達到「臨界溫度」,發生根本性質的改變(物理上稱為「相變」),從一般流體轉變為超流體。
有趣的是,由於少年們都具有極為相似的性質,因此他們之間的「摩擦」(彼此之間的交互作用,也就是黏滯性)會大幅下降,形成獨特的超流體現象。其中瀝青具有非常大的黏性,其流動十分緩慢,外在表現基本上和固體無異。
很明顯,以上場景純屬虛構,咖啡可不會這樣。一般流體,如圖(a)中的水,由於黏滯力較大(如同攀岩者負重較重),只能爬升到有限的高度。仔細看,還會發現咖啡竟然開始沿著杯壁向上攀爬、越過杯口,最後在杯子底部匯聚、滴落但若是我們加熱的是超流體,由於超流體的熱傳導率是無限大,因此熱源所釋放的熱量會在一瞬間傳遞到整個超流體中。黏滯性極小的一端,則存在著一種不具有任何黏滯性的流體,便是超流體。打個比喻,剛成年的少年們,每個人都有獨特的生活模式,但到成功嶺受訓時,便全部「凝聚」在一起,形成一個具有共同性質的集體。
但大自然中卻有種流體有這樣的性質,那就是:超流體。這意味著,若是我們在超流體的一端加熱,溫度可以瞬間傳遞到超流體的另一端。
由於內部沒有溫差,不會出現如熱水般的劇烈對流現象,顯得特別「安靜」。那黏滯性為零的超流體,會怎麼表現呢?它們的分子之間可以說「毫無感情」,因此只要細管的孔徑允許一個分子通過,那超流體就有辦法流過這根極細的管子。
有趣的是,由於少年們都具有極為相似的性質,因此他們之間的「摩擦」(彼此之間的交互作用,也就是黏滯性)會大幅下降,形成獨特的超流體現象。超流體是什麼? 1937年,科學家卡皮查與艾倫,在嘗試將氦-4這種元素冷卻到極低溫時,發現當溫度低於2.17 K(−270.98°C)時,氦的性質突然發生改變 [1]。
參考資料 Superfluidity Pyotr Kapitsa Biographical The Strange, Frictionless World of Superfluids 本文由臺大科學教育發展中心授權刊登,原文發表於此 延伸閱讀 「反粒子」聽起來很科幻,早就以各種形式逐漸進入我們的生活中 嗆聲諾貝爾獎得主的初生之犢:「你詳細計算過了嗎?沒有吧?我計算過了。例如,固體可以想像成是一種黏性無限大的流體。註解 除了氦-4以外,它的同位素氦-3也在更接近絕對溫度時(0.0026K)展現出了超流體的性質。這種特性顯示超流體分子的性質,就如同一個巨大的整體:若流體中有一個地方溫度改變,所有分子就要一起改變。
玻色子這種粒子在極低溫的情況下,會傾向於所有粒子都落回最低能量狀態(基態),這個現象被稱為玻色-愛因斯坦凝聚。黏性愈大的流體,代表它們分子之間的作用力愈大。
在上一篇文章〈千變萬化的流體(一):一個做了90年的實驗〉中,我們介紹了流體的黏滯性。由於這個性質和超導體的「超導體內部不存在電位差」十分相近,因此得名「超流體」。
其中瀝青具有非常大的黏性,其流動十分緩慢,外在表現基本上和固體無異。當我們將一壺水,放在瓦斯爐上加熱時會看到水的熱對流現象:最靠近火源的水溫度上升最快,因為密度減小而上浮,旁邊溫度較低的冷水則往中央靠近,形成對流。
打個比喻的話,可以說它們更愛「群聚」,若是要通過某一個孔洞,那就要讓大部分的分子一起通過才行。超流體具有許多神奇的性質,例如可以通過極微小的毛細管、將超流體放在容器中,它會沿著容器壁爬升,跑出容器外等等。一般流體,如圖(a)中的水,由於黏滯力較大(如同攀岩者負重較重),只能爬升到有限的高度。很明顯,以上場景純屬虛構,咖啡可不會這樣。
這種性質來自於氦-4是一種「玻色子」。隨著科技的進步,人們逐漸有能力一探各種極端條件下物質的變化,相信還有非常多有趣的現象在等著我們。
最終的結果,便是超流體會在容器壁形成只有一個分子厚度的薄膜,將整個容器包裹起來。延伸到容器外的流體,在地心引力影響下便會匯聚在容器底端,向下低落,形成了超流體「逃出容器」的奇特現象。
作者提供 不同流體附著力影響示意圖。超流體由於不具有黏滯性,分子間互不影響,可以如圖(b)般沿著容器壁爬升、甚至跑到容器外 這時讀者大概可以想到超流體是怎麼回事了。