“天宫课堂”开讲物理课还能这样上？

时隔8年，我们又一次有机会看王亚平老师太空授课。你看了吗?图片

3名航天员演示的太空转身、物体运动、液体表面张力等现象，你都看懂了吗?

还没看或者没看懂都没关系，蝌蚪君这就来为大家整理这些实验，讲讲实验背后的物理知识。

牛顿也想不到：物理课还能这样上

01、太空转身

太空转身实验的核心关键词叫做角动量。

角动量是描述物体转动的物理量。这个试验所展现的是在微重力的环境中，航天员在不接触空间站的情况下，类似于理想状态下验证“没有外力矩，物体会处于角动量守恒”。

航天员上半身向左转动时，按照角动量守衡的原则，下半身就会向右转。

另一个动作是航天员伸展身体的时候，因为质量分布得离旋转轴比较远，转动惯性比较大，所以角速度就减慢，通俗地说就是转得慢了。

而当把四肢收回时，转动惯性小，角速度就会增加，直观感受就是转动速度变快了。

02、浮力消失实验

在很多科幻电影中都曾出现过这样的镜头：一旦重力消失，浮力也就没了，人们在游泳的时候都会变得更艰难。

太空老师王亚平所开展的浮力消失实验，展现的就是这一现象。

这项实验所展现的是浮力和重力伴生的现象。浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压强差。当重力消失时，液体内部压强相同，浮力也就消失了。

不过地球表面难以让浮力消失，这个试验很难直观地展示出来。

在空间站的微重力条件下，浮力和重力之间的伴生关系就可以非常清楚地显现。

牛顿也想不到：物理课还能这样上

03、水球光学实验

航天员叶光富所展示的太空水球光学实验，则同时展现了三个物理原理。

当航天员往水球中打入一个气泡，因为在太空中浮力已经消失了，所以气泡不会向上飘，而是老老实实待在水球中，水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水。

这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的像，内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立的像。

因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。

牛顿也想不到：物理课还能这样上

这项实验其实体现了三个物理现象，首先就是在失重环境下，水滴会在表面张力的作用下收缩成一个接近完美球体的水球，而在地面上，因为受重力影响，水滴呈现为水滴形，几乎不可能获得一个完美的水球。

其次，就是这个水球可以被看成是一个凸透镜，如果你站在这个凸透镜的两倍焦距以外，就看到的就是一个倒立的实像。

最后，就是在水球中打入一个气泡，因为太空中浮力消失，这个气泡不会飘出来，它就老老实实的待在里边。

这个实验在地面上其实可以通过玻璃去模拟，但是肯定没有水球呈现的效果好。

牛顿也想不到：物理课还能这样上

04、泡腾片实验

航天员所进行的泡腾片实验，是本次太空授课中的一项趣味性实验。

在地面环境中，将泡腾片扔进水球里，就能看到气泡上浮，可在中国空间站的失重环境中，因为浮力的消失，泡腾片扔进水中的产生的气泡不再上浮，而是相互挤压，最后就会形成一个很有意思的样子，这个水球也会被气泡撑得更大，就能看到水球一点点膨胀的效果。

因为空间站和地面最大的不同就是空间站是微重力环境，但是微重力环境对常人而言只是一个名词，通过这些实验大家就能够知道微重力环境下，许多物理现象和地面环境有所不同了。

牛顿也想不到：物理课还能这样上

“天宫课堂”开讲 物理课还能这样上？