在足够寒冷的户外，吹上一个泡泡，人们可以看到相当惊艳的一幕：在肥皂泡表面，许多小小的冰晶均匀地分散开来，仿佛就像是有人摇动了雪花球。这些小冰晶逐渐凝结生长，直到整个泡泡都被冻结。类似这样的视频在网上已经火了几个冬天，大家纷纷感叹：好美啊！但这到底是为什么？肥皂泡冷了会结冰是很好理解，但小冰晶为什么会如此星星点点地漂在泡泡上？
而现在，终于有科学家站出来解释啦！在美国物理学会第70届流体动力学年会上，来自弗吉尼亚理工的研究者们给出了他们的解释。他们在-20℃的冷冻室中拍摄并观察了附着在固体表面的肥皂泡如何冻结。结果就像很多网络热门视频那样，他们也观察到了宛如雪花球的结冰现象。
根据视频记录，研究者阐释了这种现象具体的发生过程：①首先，在靠近固体表面的泡泡底部产生了小冰晶。
②凝固是会放热的，同时无论薄薄的肥皂泡膜还是周围的空气都不会很快导走热量，于是生产小冰晶的局部液膜温度变得比其他地方高了一点。③现在，肥皂泡膜的不同部位温度出现差异了，而这也会带来表面张力的差异。于是，Marangoni效应出现了（对，又是它）。结果是，随着液膜上形成的对流，底部的小冰晶开始向上移动。④随着移动，小冰晶充满了泡泡膜，剩余的液体继续在上面凝结。
因为凝结核小冰晶的均匀分散，整个泡泡非常均匀地冻结，因此也更容易在完全冻结之前保持完整。
一个示意图：仔细观察的话，可以看到液膜的流动，底部的小冰晶随着液膜向上运动：顺便说，如果只有固体表面温度足够低，而周围环境都是无法维持冰晶的常温，那么肥皂泡的结冰就是从底部缓慢向上的，并且有可能完全结冰之前泡泡就塌掉了。还是在周围环境温度都足够低的情况下形成的冰晶最漂亮。
研究者的完整解释视频可以在这里看到：https://gfm.aps.org/meetings/dfd-2017/59bac426b8ac316d38841e74相比在网络上走红的视频，科学家的解释可能总是要来迟一步，不过了解了细节也会让现象看起来更有趣~