[新聞] 驚人「反重力」浮力實驗 2艘玩具船同時飄
驚人「反重力」浮力實驗，2 艘玩具船同時漂在懸浮液的上下表面
https://technews.tw/2020/09/11/buoyancy-upside-down-boat-float-anti-gravity-liquid/
2000 多年前，阿基米德發現了浮力定律，這種方向與物體所受重力相反的力衍生出航行
在水面上的船舶工具。不過最近，法國物理學家團隊找到一種新型浮力現象，實驗中可以
看到流體因振動而「飄」在容器半空，並且玩具船能浮在空中懸浮液的「下方」，沒有因
重力而掉落。
我們知道擺錘推動後會左右來回擺動，不過 1951 年時，諾貝爾物理獎得主蘇聯物理學
家 Pyotr Kapitsa 描述了另一種現象：如果對擺錘施加正確的振動頻率，就可能產生次
穩定平衡點，使錘子朝重力的「反方向」倒立並維持擺動狀態，詳可見下方影片示範。
https://www.youtube.com/watch?v=cjGqxF79ITI&feature=youtu.be
而根據一篇發表於（Nature）期刊的新研究，研究人員發現在封閉容器內對液體施以振動
，也能引起類似的反重力作用，讓液體成為懸浮液、漂浮在密閉容器的半空中——在「正
常」環境（即沒有施加額外振動）下，甘油這種高黏性流體會緩慢沉降至容器底部，此時
重力是控制容器內流體運動的主要作用力。
然而當密閉容器迅速振動時，研究人員發現黏性流體不會沉著在底部，而是被夾在重力的
向下壓力與壓縮空氣產生的向上壓力之間，導致流體看起來就像懸浮在半空，後者便是反
重力作用的關鍵。（雖然這種反向浮力不會在自然界中觀察到，研究人員是使用密閉玻璃
瓶、甘油與矽油以及振動板才製造出此研究環境）
實驗中（見下方影片），研究人員將甘油、矽油倒入瓶中，接著利用裝置搖動瓶子，正如
預期那般，黏稠的液體馬上從容器底部上升到半空中徘徊。為了更理解振動與懸浮液之間
的關聯，研究人員接著測試將 2 個含磁性的小型玩具船放入瓶內，然後於瓶外以磁鐵引
導其中一艘小船穿過懸浮液體，令人驚訝的是，研究人員卻觀察到這 2 艘玩具船都漂浮
在黏性液體表面，只不過一艘在懸浮液上層表面，另一艘則漂在懸浮液下層表面，且後者
相當穩定，就算用磁鐵移動也不會讓它失足墜落至瓶子底部。
https://youtu.be/bodsuTucSxQ
物理學某環節壞了嗎？研究人員進一步計算驗證，表明這種事件並非偶然現象，而確實是
振動頻率可以影響稠密液體表現，在懸浮液的下層表面，重力的向下拉力與浮力向上拉力
達到了完美平衡，打賭阿基米德沒有想到這件事。雖然科學家目前也不清楚這種特技有什
麼實際用途。
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2643-8
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