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几乎每个小孩都玩过肥皂泡，借助特殊的工具，用嘴轻轻一吹，就会形成圆圆的泡泡。在孩子们的眼中，泡泡很酷，颜色丰富，大小不一，但是无论你吹出来的泡泡多大，泡泡总是圆形的，确切的说是球形。最神奇的是，不光是你，别人吹出来的泡泡也几乎都是球形的。 肥皂泡是什么？ 肥皂泡是一层极薄的肥皂水膜，中间包裹着一定的空气，从而形成一个空心球体，有一个发光的表面，颜色类似彩虹，且在不同角度看颜色也不同。 简单地说，气泡就是被肥皂膜包裹的空气。肥皂膜一般由水和肥皂按比例组成。肥皂泡暴露在空气中不会超过几秒钟，当泡泡被什么东西戳到后，它们就会破裂，当肥皂膜表面的水蒸发时，也会自己爆裂。这些都是关于泡沫的基本知识，基本到连六岁小孩都知道。 为什么肥皂泡是球形的？ 这层薄薄的肥皂膜是由分子组成的，分子之间有相互的作用力。在气泡的情况下，被困在里面的空气分子经历了来自气泡外部流体压力，反过来，它们也施加一种气泡内气体压力，两种力量互相作用，内部的气泡试图聚集在一起成为与外界空气的接触最小化的形状，此时薄膜不断收缩，最终达到一个平衡状态，此时周围流体压力和气泡内气体压力大小一样，方向相反，肥皂泡趋于相对稳定。 这种力的平衡显示的结果就是球体，因为在数学上，球体是唯一每个点都完全相同的形状。在一个球形气泡中，每一个肥皂分子都在吸引着同样数量的肥皂分子，且表面的张力把气泡拉在一起并使它们保持球形。 从另一个角度来解释，球体是唯一能够存储相同体积并保持最小表面积的形状。假设您有两个容器，一个是球形的，另一个是立方的。这两个容器都可以储存同样体积的材料。 然而，如果你测量它们的尺寸，你会发现球形容器的表面积将小于立方容器表面积。球体在给定的体积中的表面积总是最小的。 当然，并不是所有的气泡都是球形的，借助特殊的工具，它可以有多种形状，球形是肥皂泡最常见的形状，本文只考虑了最普遍的球形。 |
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