2022年3月23日下午，中國空間站“天宮課堂”開講，王亞平老師用一顆乒乓球和一杯水作道具，生動講解了浮力的原理，以及浮力在太空是如何“消失”的。天宮課堂引人入勝，讓在地面吃瓜的我們受益匪淺，視頻被製成英文版本在網絡流傳，也吸引了眾多外國觀眾的注意，不少人稱讚“這很出色”、可以“更好地理解科學”。
天宮課堂風靡全球
然而令人沒想到的是，三個月之後這段視頻突然又“火”了起來，因為有外國網友發現了一個“驚天大秘密”——它很可能是在地面拍攝的，這意味着中國航天員根本沒有上天，空間站也是假的！
這到底是怎麼回事？
如果你仔細看上面太空課堂授課時的畫面，不難發現三名中國航天員穩穩地站在空間站里，而“眼尖的外國網友”更是注意到檯面上杯子里的水面也是平的，與地面上完全一樣。於是他在推文里說：“Faking Space is a Television Show”（假太空是一部電視劇）後邊還加上了小丑和魔鬼的表情：
“外國網友”因一杯水質疑擺拍
外國網友的這一“重要發現”迅速引起某些國內賬號的熱烈回應，紛紛開啟腦洞冷嘲熱諷“降落在橫店太空中心”、“應該改成正步走”。
雖說這些無知的議論看起來很可笑，但對科學的質疑終究要以科學來回應，所以我們今天就來認真講一講，為什麼杯子里的水面是平的，並且沒有在太空飄起來；天宮課堂真的是“橫店作品”嗎？
如果你看過王亞平老師的太空授課，應該對她從課面拿起杯子的動作印象深刻。王亞平用雙手握住杯子，很小心地往上提、用力，最後把杯子“拽”離了桌面。
王亞平把杯子“拽”離桌面
為什麼在太空拿起水杯要這麼費勁？因為杯子的底下粘着魔術貼，而桌面上那一條條的同樣也是尼龍粘扣帶，做實驗的杯子正是靠魔術貼才能固定在桌面上，不然它就會飄走。
實際上中外空間站里的許多地方都有類似的尼龍粘扣帶，航天員用的筆、叉子勺子、裝食品飲水的袋子、以及工具物品上也會有這個東西，只要粘上它們就不會到處亂飛。
魔術貼在空間站里廣泛運用
有朋友說，為什麼不用磁鐵或磁性的貼片，那樣不是更方便嗎？這可能是因為空間站主要用來做各種空間科學實驗，需要保持相對“乾淨”的電磁環境，磁鐵用得多了可能會對一些敏感的測量儀器和設備造成干擾。而魔術貼就不存在干擾的問題，它背面有膠，哪兒需要往哪兒粘，不用時扯掉就完了。
同樣地，航天員在空間站里為了保持身體姿態，也會時時將雙腳插進艙內壁的環扣里固定自己，否則飄來飄去沒辦法工作。
現在讓我們講一講那個太空“浮力消失”的實驗。
乒乓球被壓下時，水平受到擾動發生傾斜
都說太空失重，為什麼水會“老老實實”地呆在杯子里，並且水面跟在地球上一樣保持水平？
許多人都以為在太空失重狀態下，水會自然地團成一顆球形，它不應該呆在杯子里，而是會飄在空中，就像俄羅斯宇航員曾經演示的那樣：
俄羅斯宇航員演示太空吞水球
當水在空間站里不接觸到其它物體時，它的確會自動形成一個圓圓的球。這是因為空間站繞地球飛行，它和其內部所有的物體處於“微重力”狀態，這在物理上近似於“慣性參考系”。在慣性參考系裡，由於沒有重力或其它加速度變化，水分子之間氫鍵的力起主導作用，在宏觀上表現為“表面張力”，這個表面張力會將水拉成一個球形。
表面張力源於水分子之間氫鍵的作用力
因為表面張力，水在微重力下只會團成球形嗎？並不是這樣。
我們平時洗手之後，單靠甩手很難把水全部甩掉，手會是濕的，因為水會粘在皮膚上。如果你仔細觀察王亞平的太空課程，也會發現當她將乒乓球放到杯子水面時，球會明顯“下沉”。
乒乓球接觸水面後明顯“下沉”
通過對這個視頻的截圖，我們不難看出，即使王亞平沒有“按”乒乓球的動作，球淹沒在水裡的部分也超過了直徑的三分之一。造成這一現象的原因就是水的“浸潤作用”，同樣地，即使是在太空微重力條件下，水也會因為浸潤現象而被約束在杯子里，不能飄出來。
水的浸潤現象
水分子是極性分子，因為分子中氫原子唯一的電子被氧佔據，造成分子表面電荷分布的不平衡，氫原子端帶微弱的正電，而氧原子因為“搶”了兩個電子而帶負電。這樣一來水分子之間就因為電荷正負相吸形成了氫鍵。但是玻璃或乒乓球表面分子對水分子的吸引力更強，所以水分子被拉到玻璃和乒乓球的表面，這就是浸潤現象。
由於浸潤現象的存在，加上水分子之間又有表面張力，只要小心地往杯子里注水，它就能形成像地面那樣的“水平面”，不會輕易跑出來。這也是在太空中沒辦法用普通杯子喝水的原因。
這個“水平面”並不是由地球重力造成的，而是浸潤與水表面張力共同作用的結果。
杯子翻滾，水不會撒出來
因為空間站里是微重力環境，浸潤與表面張力起主導作用，即使我們將杯子在空中翻轉，水也不會外溢出杯子，這正是科學的神奇之處。
至於說幾個“老外”，或者國內某些“聰明人”質疑與嘲笑，或許是他們對科學的一知半解，或許是深藏於心的刻板印象，只要他們自己不覺得尷尬，就由它去吧。
