说不尽的水之二
重水,水波,孤子,孤子理论的诞生和发展,氢键的研究,过冷水之谜,重水与超重水之谜
陈仁政
科学家通过对水的研究,已经揭开了许多科学之谜,不过,仍然有许多关于水的谜还没有揭开。孤子理论的诞生和发展
1834年8月的一天,年轻的苏格兰土木工程师与船舶设计师约翰·罗素在尤宁运河河边勘探。开始,他看见有两匹马拉着一条船在迅速前进,后来,当船停止前进时,他偶然发现船头聚集了一个巨大的圆而光滑像馒头状的水包(水波)。这水包长约1米,比河面高出约30厘米,以14千米每小时的速度在河面上推进了2千米。罗素策马扬鞭紧追不舍,密切观察这一难见的“河上奇观”,一直追到水波消失为止。后来,人们将这种水波称为“罗素水波”。

我们通常看到的水波,总是向四面散开而很快消失,且有波峰和波谷;而罗素水波为何仅有波峰且能推进2千米远并保持形状不变呢?这一问题引起了科学家们的极大兴趣。很多年之后,人们才用“非线性效应”和“色散效应”加以解释。1971年,美国物理学家诺曼·查布斯基在大水箱中成功地人为造出了这种水波。人们还发现,如果同时有两个这样的水波碰撞,结果是碰撞之后会各走各的路,形状也不会改变。这很像是一种物质实体,人们将它称为“孤立子”或简称“孤子”,并创立了相关的孤子理论。
1980年,中国赴美留学生吴君汝首次在2厘米深的小水槽中发现了一种奇异孤子 ......
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