冰不导电、眼泪倒流……

《哪吒2》隐藏的物理学，你看懂了吗？

制图王思祺

近日，国产动画电影《哪吒之魔童闹海》（简称《哪吒2》）登顶中国影史票房榜榜首。这部电影不仅剧情精彩、制作精良，里面还藏了不少物理知识。在电影里，哪吒和某位能够化身为电、瞬间移动的角色有一场超酷的打戏，哪吒将水冻成了冰，阻止了电流的传导，从而化解了危机。为什么水可以导电，而冰却不行呢?

此外，敖丙在深海中流泪，但眼泪是往上方流，而不是顺着脸颊往下流的。为什么会这样呢?本期少年派就带大家解读《哪吒2》中隐藏的物理学。

1为什么水能导电，冰却不行？

之所以水能导电，主要因为它能够溶解其他物质，特别是电解质。电解质在水中溶解时，会分解成正负离子。例如，食盐（氯化钠，NaCl）在水中溶解后会变成钠离子（Na）和氯离子（Cl），这些离子在水中自由移动，从而大大降低水体的体电阻。

当有电压施加在水的两端时，使得离子移动而形成电流。这就是水能够导电的原因。导电性能的好坏，取决于电解质所含自由离子的数量。自由离子数量越多，体电阻越低，导电性越好。

自然环境中的水通常含有各种矿物质和杂质，这些杂质会显著提高水的导电性。因此，我们通常说的“水能导电”，其实是指含有杂质的水，严格来说纯净的水其实是不导电的。

水能导电，但当水变成冰的时候，情况就变了。在固态冰中，水分子又通过氢键形成了规则的晶体结构。这种结构就像给离子们建了一堵墙，让它们很难再自由移动。所以，冰里几乎没有可以自由移动的离子，它的导电性非常弱

。2为何敖丙的眼泪在海里往上流？

电影中有一个场景：敖丙在深海中真情流露，热泪盈眶。但他的眼泪是往上方流的，而不是顺着脸颊往下流。不少小朋友会疑惑，为什么会这样呢?

首先，我们要了解一个非常重要的概念——密度。密度就是单位体积内物质的质量。而比较密度的大小，简单来说就是看同样大小的体积，哪种物质更重。比如，铁块和木块，同样大小，铁块因为更“紧实”，所以更重，密度更大。

接下来，我们来看看海水和眼泪的密度。海水里含有很多盐分和其他矿物质，所以它的密度比普通淡水要大。而且，海水的密度还会随着深度和温度的变化而变化，深海的海水密度通常比浅海的大。

眼泪虽然也含有一些盐分和蛋白质，但总体来说，它的密度还是更接近人体内部的液体。因此，和深海的海水比起来，眼泪的密度要小一些，即便处于海水之中，由于密度上的差异，仍会有一种“往上浮”的趋势。

想象一下，如果你把一个轻飘飘的气球放入水中，它会因为比水轻而往上浮。眼泪在海水中的情况也是类似的。由于密度上的差异，眼泪会呈现一种“往上浮”的情况。当然，这里的“往上浮”并不是指眼泪真的像气球那样浮出海面，而是指它在海水中的运动趋势是向上的。

再加上海水的流动、温度差异、盐度分布等多种因素的影响，就可能造成我们看到的动画片中敖丙眼泪往上流的奇特景象。

华西都市报-封面新闻记者 叶海燕

综合北京科技报、科普中国