太空中煮热水会出现完全相反的物理现象，科学家们都迷惑了微重力另一个怪异的副作用。在地球上

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微重力另一个怪异的副作用。

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在地球上，当煮水时，它会蒸发并且变成蒸汽，然后直到够冷时再次凝结。但在国际太空站(International Space Station，ISS)的太空人，展示完全不同的事情在微重力环境中彻底发生。

他们发现蒸汽凝结成液体，即使温度比这个物质的正常沸点高出凯氏160度，这是一个迷惑科学家的新现象。

以前的研究显示微重力对沸腾的液体具有奇怪的影响。在地球上，称为对流(convection)的过程在热分布(heat distribution)扮演相当重要的角色。重力会导致液体的较冷部分下沉，而较热的部分上升，而且会使热量在液体内部四处扩散。

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但是在微重力(microgravity)环境中，例如在国际太空站上，不会发生。

为了解决这个问题，国际太空站有一种称为热管(heat pipe)的装置，装置的部分真空会把热量从热的地方传到较冷的地方，而不需要用到机械帮浦。

它们是透过含有少量从热表面蒸发的液体来运作，然后在与较冷的表面接触时，凝结回液体，从而重新分配热量。

透过毛细管作用(capillary action)，液体然后回到热表面，无限期地重复这个过程。

除了来自纽约伦斯勒理工学院(Rensselaer Polytechnic Institute)研究人员和美国太空总署格伦研究中心(Glenn Research Centre)的这项新研究显示，在国际太空站实际上可能不会发生。

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事实上，蒸气正在做与你所预期的相反，它继续凝结在热端；这是工程系统未来的一个问题。

这些研究人员在物理评论通讯期刊(Physical Review Letters)中写道：「传统热管分为三个区域：加热端蒸发、冷却端凝结、以及中间或隔热。」

「这里的微重力实验报告显示，情况可能会是更加复杂。」

新的研究室是以之前2015年的观察为基础。当时研究人员注意到增加热管的热量输入并不会造成设备如预期般的干枯，而是相反的导致液体累积在那里。

为了弄清楚是怎么一回事，研究人员在热管中使用戊烷(pentane)在国际太空站进行一项新实验。他们发现，当它们增加表面的输入热量时，凝结量会增加，与预期的相反。

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这种现象继续发生，即使比戊烷正常沸点温度高出凯氏160度。在这个温度以上，继续实验是不安全的。

这些研究人员解释：「表面越热，蒸气凝结就越多。」

高于沸点的液体通常被称为是处于'过热(superheat)'状态，而研究人员把管子的热端形容为这项实验「充斥着过热液体。」

目前，这些研究人员不完全确定为什么会这样，但他们的理论解释是，这与一种名为马兰戈尼效应(Marangoni effect)有关。

这个现象的发生是因为热管内的毛细管结构，以及它所导致的较冷液体具有较高的表面张力，把较热的液体拉向它。

基本上，这项假设是因为沿着热管的表面张力不均匀，造成在它表面上的温度梯度多样化。

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Lisa Zyga在科技新闻网站Phys.org解释：「最终，这个效果产生了马兰戈尼驱使的流动，一个从加热端到冷却端，而另一个从管子的中央到边缘。」

「这些流动甚至发生在管子的热'蒸发区域(evaporation zone)'，而且在液体层中产生不稳定性，进而加强了凝结。」

有趣的是，这种现象也确实在地球上发生，但是在更小的规模，因为重力限制了液体从热管的冷却端返回到加热端。

这个团队现在需要继续研究发生的原因，并在微重力中测试马兰戈尼假说。

研究人员之一的Joel Plawsky告诉Zyga：「我们和其他一些研究人员展示出，在系统中添加第二个化学成分，可以抵消在纯液体运作过程中观察到的一些有害特征。」

「我们将要尝试流体混合物实验，类似于我们已经做过的实验。」

这不仅仅是有趣的物理学，了解如何运作，可能是未来建造更安全的太空船冷却系统的关键，而我们绝对需要它们。