在外太空零重力环境下，装在开口茶杯里的水会自动飞出来吗？

近日，中国空间站3名宇航员在做外太空科学实验的时候，用一个透明的杯子，里面装了大半杯水，演示浮力消失实验。

这个实验被外国网友质疑是在地面上摆拍的，因为按照他们的理解，在外太空中，水应该和玻璃杯呈分离状态，形成一个球飘在空中，不应该像在地面上一样，老老实实的待在杯子中。

中国空间站自从发射升空以来，目前已经入驻了三批宇航员。

第2批宇航员，也就是王亚平、翟志刚和叶光富这个组入驻空间站以后，在年的12月份推出了中国首个太空科普教育节目，天宫课堂。

天宫课堂从开课以来，已经做过多次现场直播。

近日，入住天宫空间站的第3批航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲再一次在天宫课堂做试验，开启直播。

有一项，是把一个乒乓球放进装水的杯子里面，但是乒乓球并没有浮出来，这个实验被称为失重情况下的浮力消失实验。

当时从视频中拍摄到的画面可以看到，玻璃杯中的水的液面是一个平面。很容易和我们在地面上一个倾斜杯子里的水的平面联系在一起。

因为按照国外网友的理解，在空间站上失去了地球的引力，不会存在水平面。

外太空中所谓的失重，并不是失去了地球的引力，而是指某个系统中，没有引力效应引起的相互作用。

就比如说我们在地面上，要对地板施加压力，才能够让身体站住，这是因为地板对身体的支撑力，平衡了地球的引力。

在空间站中，空间站的舱壁，对宇航员不需要任何的支撑力，看起来就像宇航员漂浮在太空中一样。

这种失重是因为地球的引力正好和宇航员以及空间站绕地球轨道环绕所需要的离心力相平衡。

这种失重效应只能在小范围感觉到，如果空间站的体积过于庞大，空间站的各个部分受到的引力是不一样的，这个不均衡的力会让空间站弯曲。所以，国际空间站要用一个绗架来承担这个弯曲的力。

如果中国空间站造得跟国际空间站一样大，那么也需要采用绗架结构，否则的话航天舱的连接部分受到不平衡的力，可能会断裂。

从物理学的角度来说，就是说系统外的影响对于系统内的每个部分施加的影响是相同的，那么这个时候就系统的局部来说，可以忽略外界的影响，相当于地球的引力消失。

现在我们可以分析一下，在这种情况下，忽略地球对于水和杯子的吸引力，那么在杯子和水组成的一个系统里面，液体到底应该是什么形状。

物体和固体的接触面，受表面力的影响，这个表面力形成两种现象，一种叫做浸润，一种叫做非浸润。

浸润现象，用最通俗的语言来说，就是液体粘到固体表面不容易清理下来。

而这主要是由于液体是由极性分子组成的，就比如说水就可以浸润几乎所有的东西，因为水的分子是有极性的。

这个极性的原因是因为氧原子把氢原子外面的一个电子吸引到一边去，结果另外一边质子的电势比较强，就成正电，氧原子那边就带了负电。

水接触到固体玻璃杯表面的时候，玻璃杯的分子会吸引水分子同时水内部的分子也会吸引水分子，这两边拉扯的结果，如果是外面的分子对水分子的吸引力比较大，水分子就会粘到固体表面，顺着固体的表面向上爬，这就是所谓的毛细浸润现象。

这个现象其实和重力的存在是没有关系的，所以水受到玻璃的吸引，填满在杯子里。

玻璃杯的杯壁对于水分子的吸引，以及水分子对自己吸引的结果，水和空气接触的表面，被拉成了一个平面。

这个平面被国外的网友误认为是在引力的作用下形成的水平。

因为以前在国际空间站上，宇航员演示的都是水飘在空中的情况，所以国外网友对此产生了质疑。

如果杯子是用非极性分子做的，那么对水没有吸引力，这个时候水就会在杯子里团成一个团。

这个实验中，乒乓球进入水里不会浮起来，因为在失重的环境下，液体上下的液压差是没有的，在水中的乒乓球，只受到水分子对它的吸引力，这个吸引力来自各个方向，所以乒乓球呆在水中间。