如何再现肥皂泡上色彩绚烂的旋风？拿杯热水试试！

有时候，肥皂泡会有意想不到的作用——比如用来研究大气流动。在2013年曾有过这样一个研究：研究者们在半圆形的泡泡底部进行加热，结果他们在肥皂泡表面看到了色彩绚丽的强对流，以及台风般的漩涡。

研究者发现，小小肥皂泡上的“风暴”确实与大气中的气旋有相似之处，因此，科学家们希望通过观察它们来帮助建立计算大气流动的模型。

之前介绍过这个研究，而今天来讲一下如何在家再现肥皂泡上的“风暴”。前两天尝试了一下，其实还不算太难实现。

先来看下我拍的效果：

（这个颜色并不是特别清楚，下面有颜色更清楚的视频，不过这一次看到的漩涡比较典型）

加热泡泡的下方使液膜上产生足够强的对流，这件事情其实并不难做到。之前看过Physics Girl做的一个版本是把金属杯子倒扣在电磁炉上加热（她还尝试了把杯子放在一锅水里煮），在上面吹泡泡，但其实动用炉子是没有必要的。原实验测试的加热温度范围在30-90°C，最终选择下方加热恒定在55℃，因此只要烧一杯热水就可以满足这个需求。

在上面的图中，我用来放置泡泡的界面其实是小煎锅的锅底，它倒扣在装热水的杯子上。先把水烧开，在杯中基本倒满，然后把锅倒扣上去，等到锅底局部变热就可以在上面吹泡泡观察了（我们在家做的时候其实对温度没有严格的要求）。

这个实验主要的难度可能在于如何清楚地看到/记录肥皂泡上的颜色。我的感觉是首先黑背景下颜色会看得最清楚，其次肥皂泡一定要被照得足够亮，可以多尝试下从不同的角度观察。刚刚吹好的肥皂泡颜色并没有很清晰，而且强对流也要等上一会儿才会比较明显，所以不要太着急。漩涡的出现比较随机，要想记录下比较典型的漩涡可能需要多试几次。

如果是不加热的半球形泡泡，上面的液膜流动较少，液膜会在重力的作用下不断下坠，最终因为泡泡顶端过薄而破掉。而在下方加上热水之后，强烈的对流可以向顶端补充液体，所以泡泡能够变得更加长寿，我用洗手液吹的泡泡可以维持50多秒的时间，下面是一个全程的记录：

用手机也完全可以拍出非常清晰的颜色，可以看到颜色最清晰的一段其实要等上几十秒才出现。在黑色的背景上观察很重要。不太介意那几块光斑的话，普通的室内照明就完全可以，最重要的还是要稍微耐心一点吧，多尝试几次……

之前看视频的时候总觉得人家拍的肥皂泡颜色是后期调了才能看清楚的，后来发现其实确实能拍出来，用手机拍的也足够好看了~

如果对原论文有兴趣可以看这里：https://www.nature.com/articles/srep03455

求点赞~