#奇妙知識季#幾個月前，孩子們陪著我一起觀看了太空人王亞平老師在天宮授課的精彩場面。王老師展示了幾個引人入勝的實驗，但孩子們對太空中乒乓球在水里不會上浮的現象特別著迷。在日常生活中，我們經常能見到這種情況：不經意間將球踢入水中，球總會漂浮在水面上，即使我們使勁按下球，它也會重新浮上來。這是孩子們常見的游戲，大人們往往不會深究其背后的原因。那么，為什么在地面上球會浮在水面上，而在太空中球卻不會呢？許多人可能會說球受到浮力所以會浮在水面上，但對這個浮力的來源卻知之甚少。實際上，球在地面上能浮在水面上正是因為受到了水的浮力。要理解浮力的產生，我們需要明白物體在水中受到的壓力差。物體有體積，因此也有高度。以一個規則的鐵塊為例：將鐵塊放入水中，其上表面受到水的壓力，而下表面也受到水的壓力。由于鐵塊有高度，這兩個壓力是不相等的，它們的差值就是浮力。當浮力（即壓力差）大于鐵塊本身的重力時，鐵塊就會浮起來。然而，我們也知道，鐵塊的密度大于水，所以它受到的浮力小于鐵塊本身的重力，因此鐵塊是浮不起來的。乒乓球的情況則恰恰相反。浮力源于壓力差，而壓力的產生首先需要物體受到重力。對于地球上的物體來說，它們都受到地球的引力，即重力。但在太空中，物體沒有重力，因此也不會產生壓力差。太空中按照軌道運行的物體始終受到指向地球的向心加速度，這與自由落體相似。將兩個磚塊放在地面上，下面的磚塊會受到上面磚塊的壓力。但是，如果它們一起自由落體，兩者之間就沒有壓力了。在太空中，當乒乓球被按入水中，由于水沒有重力，也就沒有壓力，上面和下面都是如此。因此，沒有壓力差，乒乓球自然不受浮力作用，也就不會浮到水面。實際上，在太空中的物體并非完全失去重力，太空站的高度雖然達到幾百公里，但地球的半徑約為六千公里。按照牛頓的萬有引力定律計算，太空中的物體受到的引力與地面上的引力相差不大。然而，在太空中，這部分引力全部用于產生向心加速度，就像自由落體一樣。因此，給人一種完全不受重力的錯覺。更深入地探討這個問題會涉及到慣性力，但這里我們就不再展開了。詳情