9月21日下午，“天宫课堂”第四课成功开讲。神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮向全国的青少年进行了太空科普授课，展示并介绍了梦天实验舱的工作生活场景，还向大家演示了球形火焰实验、奇妙“乒乓球”实验、动量守恒实验以及又见陀螺实验，并与地面课堂进行了互动交流。
接下来，我们一起重温并感受太空实验的魅力。
一、球形火焰实验
该实验展示了微重力环境下蜡烛燃烧产生的球形火焰现象，讲解重力对燃烧过程的重要影响以及微重力环境燃烧研究的重要意义。
在地面课堂，老师点燃一支蜡烛，火焰明亮，呈现锥形。而在空间站中，火焰的形状却接近球形，还有蓝色的边缘。
这是因为在地面有重力的作用，燃烧后的热气上升、冷气下降，形成浮力对流，因此火焰呈锥形。但空间站的微重力环境几乎消除了这种浮力对流，燃烧后的气体向各个方向运动的趋势相同，因此，不管蜡烛朝向哪个方向，火焰都近似球形。
二、奇妙的“乒乓球”实验
该实验展示了在微重力环境下，用“特制”乒乓球拍击打水球的现象，讲解水的表面张力及疏水材料结构特性。
在前几期的天宫课堂中我们已经知道，在太空中制作一个水球非常简单，但你绝对想不到竟然还能用这个水球来打“乒乓球”。
这是因为，在太空微重力条件下，乒乓球拍上所绑的吸汗毛巾的微绒毛让液体无法吸附，能让水球和毛巾形成疏水结构，呈现出“拍水不破”的效果。
生活中常见的冲锋衣、速干衣等面料都使用了类似的工艺。而自然界中也有很多类似的现象，比如荷叶之所以不沾水，就是因为它表面存在着大量的微米甚至纳米级的绒毛，在叶片表面形成一层薄薄的疏水结构，从而达到了“出淤泥而不染”的效果。
三、动量守恒实验
该实验演示了不同质量钢球的质心碰撞现象，展示并讲解微重力环境下的动量守恒定律。
在高中我们学习动量守恒定律的时候，实验装置一般要用到气垫导轨或牛顿摆来演示，但在太空中就方便多了。朱杨柱老师直接将一个球悬浮在空中，桂海潮老师用另一个等质量的球正面去碰撞，轻松实现了等质量钢球的速度交换现象，以及不同质量小球碰撞的动量守恒现象。
四、又见陀螺实验
该实验展示了在微重力环境下，利用金属陀螺展示静止及旋转情况下的角动量守恒现象，呼应“太空转身”实验。
桂海潮老师解释说，力矩是改变物体角动量的原因。陀螺快速转动具有较大的角动量，当桂老师改变陀螺方向时，陀螺的角动量发生了变化，给手产生了较大的反作用力矩，从而带动身体转动。
他还告诉同学们，空间站就是用这个原理在太空中转身的。在空间站上安装有多个控制力矩陀螺，仅需总重量几百公斤的陀螺，就能让重达近百吨的空间站在太空中轻松自如地转身，达到了“四两拨千斤”的效果！
悄悄地告诉同学们，这个实验在地面上也可以做哟，感兴趣的同学抓紧试一试吧~
在“天宫课堂”的最后，三位航天员表示，通过天宫课堂播下科学和梦想的种子，期待以后能生根、发芽，茁壮成长，祝大家的梦想成真。
空间站作为国家太空实验室，承载着重要的科普教育职能。中国载人航天工程办公室表示，在空间站应用与发展阶段，“天宫课堂”将持续开展太空授课活动。
“天宫课堂”点燃科学梦想，更点燃强国梦想。为航天员们加油！为天宫空间站点赞！
*素材来源/中央广播电视总台、中国载人航天工程办公室公众号
