你或許可以使用一杯熱飲作為粒子探測器

來自科學 YouTuber James Orgill 的視頻，該頻道的名稱更為人所知行動實驗室，示範如何使用一杯熱飲作為粒子探測器。

如果您的目標是檢測並查看恰好穿過廚房的顆粒的影響，那麼實際上非常簡單。您所需要做的就是製作一個“”，為此，您只需要一些便宜且容易獲得的部件，包括塑膠桶或杯子、一些毛氈或海綿、一些異丙醇，以及最難獲得的部件：乾冰。

將毛氈或海綿浸泡在酒精中並將其固定在浴缸頂部，然後將浴缸放置在乾冰上方的表面上，您就可以創建雲室。

在室的頂部，液體慢慢蒸發成氣體。但當它沉入密室底部時，冰冷的冰讓它想變回液態。在腔室底部，空氣變成過飽和。當粒子穿過它時，它可以擊落氣體內分子的一些電子。當分子帶電時，酒精氣體會被其吸引並形成微小的液滴，從而在雲室中形成條紋，顯示粒子的路徑。

在此設定中，您可以看到各種粒子，包括氡原子（您看到的較大條紋）以及– 小而長的條紋。非常酷。

但是，可能有一種更簡單的方法可以使用您廚房中更可能擁有的成分來觀察宇宙射線的影響：一杯熱可可。

在適當的燈光下，你可以看到一杯可可頂部形成一層水滴，或咖啡——可能是被從下面升起的蒸氣所滯留，或是由於液滴與大部分液體的電荷不同。如果你觀察你的杯子一段時間，你可能會注意到表面出現裂縫，看起來很像雲室中的粒子條紋。

這種現象至少從 1922 年起就為人所知，當時日本物理學家寺田虎彥 (Torahiko Terada) 寫了一篇題為一杯熱茶。然而，其機制仍不清楚，建議範圍從宇宙射線到液體中的對流力。

「水滴會單獨或集體消失。在集體事件中，消失前緣的傳播速度約為1 m/s，接近波長為0.1 ~ 1 mm的水的毛細管表面波速，」一個團隊解釋道關於該主題的論文發表於科學報告。

「無論消失事件是否會引發集體事件，目前尚不清楚是什麼導致液滴消失；原因可能是蒸發流的波動或宇宙射線引起的電擾動，如果液滴消失的話被靜電力懸浮起來。”

幹擾事件可能是，儘管這並不完全清楚。

研究小組繼續說道：「觀察到的並發事件很可能是由懸浮力中的常見擾動觸發的，因為在顯微鏡視野的一小塊區域內，在不到10 毫秒的時間內發生多個事件的可能性極小。

奧吉爾自己對熱飲進行了非正式實驗，並得出了類似的結論。關鍵是伽馬輻射似乎對飲料沒有影響。然而，將靜電電荷靠近雲室確實會對蒸氣產生明顯的影響，類似於雲室內部。正如上述研究中所解釋的，這可能表明涉及宇宙射線，因為它表明液滴是由靜電力懸浮的。

然而，奧吉爾注意到，這些圖案往往是沿著液體的自然對流出現的，這表明它可能是由於飲料內的對流力而下降。

奧吉爾說：“必須有足夠的湍流，才能導致水滴接觸並形成合併模式。”影片中說。 「所以看起來這不是宇宙射線造成的，而是電荷與液體中對流細胞相互作用的組合。那麼你認為呢？你認為為什麼水滴會懸浮，以及是什麼導致了這些級聯模式他們消失了？ 」

不管怎樣，這都是一個非常有趣的現象，一切都發生在你的身上。