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物理學已知難題 珠鍊噴泉解密
物理學已知難題 珠鍊噴泉解密
物理學研究通常從一個已知的難題開始。過程中會出現一些令人驚訝之處，最近的神秘chain fountain（珠鍊噴泉）就是個例子。
事情起於史蒂夫‧摩德，他是英國一個電視科學節目的主持人。他是牛津物理學碩士，看來是珠鍊噴泉的發現者，他將過程上傳網路。
在他上傳的視頻裡，他拉一條以金屬珠子連接而成的鍊子的一端。鍊子很長，他一拉其頭，鍊子就自己從玻璃容器流洩而出，就像水或汽油從水槽或油槽裡虹吸而出。
這現象本身就夠有趣，但真正令人訝異的是，鍊子不只是從容器邊緣流出來，還上彎成為一個曲線，一如噴泉下降時的模樣。
摩德說，「我偶然發現這件事。我在找聚合物（polymer）的物理模型」，亦即一個很長的分子。他想，一條珠鍊大概可當模型。結果，他吃驚發現，金屬珠鍊像蛇聞笛般升起。這個視頻於一年前上傳網路，劍橋物理學家畢京斯看見了，他和同事知道裡面涉及牛頓物理學，但他們搞不懂箇中玄機。
珠鍊流洩的速度超過地心引力所能解釋，而且一定有個力量把珠鍊往上推。
畢京斯說，關鍵在從數學角度思考，將一條鍊子想成一連串相接的棍子。
拾起一隻棍子的一端，會發生兩件事。一端上，另一端下。但是，如果往下的力被底下的鍊堆阻擋，就產生反彈，棍子或鍊子，就被往上推。鍊子上升，道理在此。
畢京斯說，網路充斥八卦視頻，在網路發現新的物理學難題，有如意外之財。
他和同事將論文發表於英國皇家學會專門處理學和數學問題的期刊（Royal Society A）。珠鍊噴泉如今已寫入英國中學物理課本。
Gel filtration chromatography 膠質過濾色層分析、凝膠過濾層析
凝膠過濾層析法又稱排阻層析或分子篩方法或膠質過濾色層分析法為色層分析的一種，其特色係一種多孔性且已知其孔大小的交錯鏈接聚合物(如多聚葡萄糖)，溶質可以是離子或非離子化合物。當溶質通過此種吸附物時，能夠排除或保留某一特定大小的分子，而達到分離的效果。
膠質過濾色層分析法主要是根據蛋白質的大小和形狀，即蛋白質的質量進行分離和純化。層析柱中的填料是某些惰性的多孔網狀結構物質，多是交聯的聚糖(如葡聚糖或瓊脂糖)類物質，使蛋白質混合物中的物質按分子大小的不同進行分離。
又稱為分子排阻層析（molecular-exclusion chromatography）是利用帶孔凝膠珠作基質，按照分子大小分離蛋白質或其它分子混合物的層析技術。 一般是大分子先流出來，小分子後流出來。
凝膠過濾層析也稱分子篩層析、排阻層析。是利用具有網狀結構的凝膠的分子篩作用，根據被分離物質的分子大小不同來進行分離。層析柱中的填料是某些惰性的多孔網狀結構物質，多是交聯的聚糖(如葡聚糖或瓊脂糖)類物質，小分子物質能進入其內部，流下來速度慢，而大分子物質卻被排除在外部，下來的速度快，當一混合溶液通過凝膠過濾層析柱時，溶液中的物質就按不同分子量篩分開了。
優點是層析所用的凝膠屬于惰性載體，不帶電荷，吸附力弱，操作條件比較溫和，可在相當廣的溫度範圍下進行，不需要有機溶劑，並且對分離成分理化性質的保持有獨到之處。對于高分子物質有很好的分離效果。
膠質過濾色層分析的應用
1.脫鹽：高分子（如蛋白質、核酸、多糖等）溶液中的低分子量雜質，可以用凝膠層析法除去，這一操作稱爲脫鹽。本法脫鹽操作簡便、快速、蛋白質和酶類等在脫鹽過程中不易變性。爲了防止蛋白質脫鹽後溶解度降低會形成沈澱吸附于柱上，一般用醋酸铵等揮發性鹽類緩沖液使層析柱平衡，然後加入樣品，再用同樣緩沖液洗脫，收集的洗脫液用冷凍幹燥法除去揮發性鹽類。
2.用于分離提純：凝膠層析法已廣泛用于酶、蛋白質、氨基酸、多糖、激素、生物堿等物質的分離提純。凝膠對熱原有較強的吸附力，可用來去除無離子水中的致熱原制備注射用水。
3,測定高分子物質的分子量：用一系列已知分子量的標准品放入同一凝膠柱內，在同一條件下層析，記錄每一分鍾成分的洗脫體積，並以洗脫體積對分子量的對數作圖，在一定分子量範圍內可得一直線，即分子量的標准曲線。測定未知物質的分子量時，可將此樣品加在測定了標准曲線的凝膠柱內洗腫後，根據物質的洗脫體積，在標准曲線上查出它的的分子量。
4.高分子溶液的濃縮：通常將SephadexG-25或50幹膠投入到稀的高分子溶液中，這時水分和低分子量的物質就會進入凝膠粒子內部的孔隙中，而高分子物質則排阻在凝膠顆粒之外，再經離心或過濾，將溶脹的凝膠分離出去，就得到了濃縮的高分子溶液
