文/諸神的恩寵
魔鬼藏在細(xì)節(jié)里誓酒。古往今來(lái)，有無(wú)數(shù)個(gè)蘋(píng)果從樹(shù)下落下贮聂，卻只有牛頓從中發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力靠柑。有無(wú)數(shù)顆豌豆被人們播種，卻只有孟德?tīng)栐谕愣怪邪l(fā)現(xiàn)了基因寂汇。由此可見(jiàn)病往，越是熟悉的事物，反而越容易被我們所忽略骄瓣。于是吃下數(shù)不清的蘋(píng)果和豌豆后停巷，我們依舊是我們。而那些沒(méi)有忽略生活細(xì)節(jié)的人榕栏，許多都活成了牛頓和孟德?tīng)枴?/p>
英國(guó)美女海倫·切爾斯基就很愛(ài)觀察生活細(xì)節(jié)畔勤。一杯茶、一盤(pán)菜扒磁、甚至是一只小鴨子庆揪，在她眼里都成了研究科學(xué)的活教材。海倫是劍橋大學(xué)物理學(xué)博士妨托、BBC專(zhuān)欄作家和紀(jì)錄片主持人缸榛。2018年吝羞，由于在科普方面的杰出貢獻(xiàn)，她被英國(guó)皇家物理學(xué)會(huì)授予“威廉·湯姆森·開(kāi)爾文勛爵獎(jiǎng)?wù)隆薄?/p>
別看海倫的學(xué)歷很高大上内颗，她的文字卻很接地氣钧排。她的作品《茶杯里的風(fēng)暴》集“色、香均澳、味”于一體恨溜，讓人看得垂涎欲滴。不過(guò)請(qǐng)別誤會(huì)找前，這不是美食書(shū)糟袁，而是地地道道的科普書(shū)。之所以說(shuō)它色香味俱全躺盛，是因?yàn)楹愂且幻冻载浵畲鳎瑫?shū)中很多知識(shí)點(diǎn)都是通過(guò)美食引出來(lái)的。這本書(shū)有趣有料有深度颗品，于生活細(xì)節(jié)中為我們普及了許多物理學(xué)常識(shí)肯尺。下面就讓我們跟隨海倫一起出發(fā)，來(lái)一場(chǎng)激動(dòng)人心的科學(xué)大冒險(xiǎn)吧躯枢。
01給玉米粒燙頭：好玩的氣體定律
看電影時(shí)，我們總不忘捧一杯酥脆可口的爆米花槐臀〕澹可你有沒(méi)有想過(guò)，玉米粒是怎么變成爆米花的水慨？
一天海倫心血來(lái)潮得糜，抄起自家的平底鍋開(kāi)始爆米花。她先燒熱油晰洒，在鍋里撒入一大把玉米粒朝抖，然后蓋上鍋蓋，守在鍋邊等著看好戲谍珊。身為物理學(xué)博士治宣，她知道，油鍋里即將會(huì)上演一場(chǎng)好戲砌滞。
玉米粒中間有個(gè)胚乳侮邀，胚乳里約有14％的水分。玉米粒被加熱后贝润，胚乳里水分開(kāi)始蒸發(fā)绊茧。溫度越來(lái)越高，水分子運(yùn)動(dòng)速度就會(huì)越來(lái)越快打掘。不久华畏，水分子就全變?yōu)檎羝肿优羟铮魵夥肿釉谟衩琢＠镒鬀_右撞，猛烈撞擊著玉米皮亡笑，像要越獄的囚犯侣夷。
而玉米皮呢，就像一口迷你高壓鍋况芒，內(nèi)部的氣壓越來(lái)越大惜纸。當(dāng)玉米粒的溫度達(dá)到180℃時(shí)，它內(nèi)部氣壓約為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的10倍绝骚。這時(shí)耐版，輕輕晃動(dòng)平底鍋，鍋里會(huì)傳來(lái)幾陣劈里啪啦的響動(dòng)压汪。掀開(kāi)鍋蓋一看粪牲，躺在鍋里的玉米粒被集體燙了頭，變成了黃白相間的爆米花止剖，散發(fā)著甜甜的香氣腺阳。就這樣，一鍋松脆的爆米花新鮮出爐了穿香。
爆米花運(yùn)用的是物理學(xué)上的氣體定律亭引。氣體定律指，氣體壓強(qiáng)取決于兩個(gè)因素：一個(gè)是分子密度皮获，分子越密則氣壓越大焙蚓；二是分子的平均速率，速率越快則壓強(qiáng)越大洒宝。隨著油鍋溫度的不斷上升购公，玉米粒內(nèi)部越來(lái)越多的水分子變成蒸汽分子，氣體分子不斷撞擊玉米皮雁歌，再以原速度反彈回來(lái)宏浩。當(dāng)無(wú)數(shù)的氣體分子撞擊玉米皮時(shí)，玉米粒內(nèi)部的壓強(qiáng)就會(huì)非常大靠瞎，巨大的壓強(qiáng)最終使玉米粒變成了爆米花比庄。
如果你以為氣體定律只適用于爆米花，那就太小看它了较坛。事實(shí)上印蔗，連火箭升空這等大事，背后也同樣是在利用氣體定律丑勤。而說(shuō)到火箭华嘹，在歷史上有個(gè)人曾利用火箭送信，還為此鬧出了大笑話法竞。
20世紀(jì)30年代耙厚，郵政業(yè)務(wù)還不很發(fā)達(dá)强挫，德國(guó)青年楚克爾腦洞大開(kāi)，想出用火箭送信的點(diǎn)子薛躬。隨后俯渤，他在德英兩國(guó)進(jìn)行多次試驗(yàn)，最后一次試驗(yàn)時(shí)型宝，火箭剛升空就化作一團(tuán)火球八匠，數(shù)千封信被炸成紙屑，站在地面的楚克爾也差點(diǎn)被炸死趴酣。雖說(shuō)用火箭送信純屬胡鬧梨树，但數(shù)十年后，人類(lèi)真的利用火箭進(jìn)入了太空岖寞。而這在背后抡四，氣體定律功不可沒(méi)。小小的氣體仗谆，竟能把人類(lèi)送上太空指巡，越想越不可思議。所以隶垮，永遠(yuǎn)也不要忽略任何微小的東西藻雪，微小的東西很可能會(huì)創(chuàng)造出大大的奇跡呢。
02一杯水的平衡：萬(wàn)物皆平衡
奧運(yùn)會(huì)女子體操項(xiàng)目里狸吞，有一項(xiàng)是平衡木阔涉。平衡木難度相當(dāng)大，不少優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員都在這上面栽了跟頭捷绒，與金牌失之交臂。其實(shí)贯要，不僅運(yùn)動(dòng)員要掌握平衡暖侨，在生活中哪怕是端一杯水，也是要講平衡的崇渗！
很多人都有過(guò)這種經(jīng)歷：端著一杯水快步行走時(shí)字逗，水都會(huì)晃得很厲害，有時(shí)還會(huì)灑出來(lái)宅广。這種現(xiàn)象很常見(jiàn)葫掉，我們?cè)缇凸植还郑l(shuí)也不會(huì)去深究它背后的原因跟狱。然而俭厚，海倫卻沒(méi)有放過(guò)這個(gè)生活細(xì)節(jié)，她通過(guò)實(shí)驗(yàn)解釋了人在行進(jìn)中時(shí)驶臊，手中的水為什么會(huì)晃動(dòng)這個(gè)現(xiàn)象挪挤。
實(shí)驗(yàn)是這樣的：海倫把盛水的杯子放在平滑的桌面上叼丑，然后輕輕推了杯子一下。這時(shí)扛门，杯子發(fā)生了移動(dòng)鸠信，水本身卻沒(méi)有發(fā)生位移。為了適應(yīng)杯子的移動(dòng)论寨，水會(huì)沿著杯壁上升星立，于是原本平靜的水面就就開(kāi)始傾斜。這時(shí)葬凳，杯子里的水平面就會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)绰垂。
當(dāng)我們手捧水杯疾行時(shí)，也是同樣的道理沮明。我們的身體在快速向前移動(dòng)辕坝，但水杯里的水卻沒(méi)有發(fā)生位移。物理學(xué)常識(shí)告訴我們荐健，每件物體都有自己的固有頻率酱畅。當(dāng)我們行走的速率接近水晃動(dòng)的固有頻率時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象江场，于是茶水就很容易被灑出來(lái)纺酸。
此外海倫還發(fā)現(xiàn)，杯子大小也會(huì)影響水晃動(dòng)的頻率址否。杯子越小餐蔬，水晃動(dòng)得越厲害，杯子越大佑附，水晃動(dòng)得越不厲害樊诺。這其中的原因在于，杯子越大音同，水分子的運(yùn)動(dòng)距離就越長(zhǎng)词爬，每次晃動(dòng)所需時(shí)間也會(huì)越多。就在水分子從杯子這頭游到杯子那頭的幾秒鐘里权均，說(shuō)不定我們?cè)缫鸦氐搅俗簧隙倥颉Ｋ裕胱屗畡e灑出來(lái)叽赊，有兩個(gè)辦法：一是走慢點(diǎn)恋沃，二是換個(gè)大一些的杯子。
03鴨子冬泳為啥腳不冷：熱力傳導(dǎo)定律
古詩(shī)說(shuō)必指，春江水暖鴨先知囊咏。其實(shí)即便是在三九嚴(yán)寒，也會(huì)有鴨子在冰河里暢游。那么問(wèn)題來(lái)了匆笤，我們裹著羽絨服都凍得直打哆嗦研侣，鴨子在冰水中游泳，難道腳就不怕冷嗎炮捧？
海倫告訴我們庶诡，是的，鴨子的腳真的不怕冷咆课。因?yàn)檫@背后是熱力傳導(dǎo)定律在起作用末誓。當(dāng)我們把不同溫度的物體緊貼在一起時(shí)，高溫物體的原子會(huì)將熱能傳導(dǎo)給低溫物體的原子书蚪，最終使兩個(gè)物體的溫度一致喇澡。這就是熱力傳導(dǎo)原理。兩個(gè)物體的溫差越大殊校，熱力傳導(dǎo)的速度越快晴玖，反之，則速度越慢为流。
了解了這個(gè)原理呕屎，再回頭看來(lái)鴨子冬泳。鴨子的血液來(lái)自于心臟敬察，心臟的溫度約為40℃秀睛。當(dāng)鴨子在冰河里游泳時(shí)，巨大的溫差會(huì)讓鴨子的血液瞬間變冷莲祸，動(dòng)脈和靜脈溫度會(huì)同時(shí)下降蹂安，于是鴨子全身的溫度也會(huì)隨之下降，降溫后的血液在鴨子體內(nèi)不斷循環(huán)锐帜。當(dāng)動(dòng)脈血液最終到達(dá)鴨蹼時(shí)田盈，鴨蹼的溫度已和冰水的溫度已相差無(wú)幾了，所以鴨子當(dāng)然不會(huì)覺(jué)得冰水冷啦缴阎。這就是鴨子冬泳不怕冷的原因缠黍。
其實(shí)，用這個(gè)原理也能解釋人類(lèi)的冬泳現(xiàn)象药蜻。那些熱愛(ài)冬泳的人常年冬泳，身體早已適應(yīng)了冰水的溫度替饿，所以才不會(huì)覺(jué)得冷语泽。
04生熟雞蛋鑒別法：萬(wàn)物皆旋轉(zhuǎn)
請(qǐng)問(wèn)：在不剝殼的情況下，怎樣分辨生蛋和熟蛋视卢？有個(gè)很簡(jiǎn)單的辦法踱卵，不費(fèi)吹灰之力就能準(zhǔn)確地分辨它們。這個(gè)方法是：把雞蛋放在平滑的桌面上旋轉(zhuǎn)，再用手指輕輕觸碰蛋殼惋砂，讓它停止轉(zhuǎn)動(dòng)妒挎。如果雞蛋徹底停止轉(zhuǎn)動(dòng)，那就是熟蛋西饵，如果它還會(huì)轉(zhuǎn)幾圈酝掩，那就是生蛋。
為什么生熟蛋之間差別如此之大呢?因?yàn)?b>熟蛋是一個(gè)完整的固體眷柔，當(dāng)手觸碰它時(shí)期虾，蛋殼內(nèi)的固體會(huì)停下來(lái)；然而驯嘱，生蛋就不同了镶苞。當(dāng)手觸碰生蛋時(shí)，停止運(yùn)動(dòng)的僅僅是蛋殼鞠评，蛋液仍在蛋殼里繼續(xù)旋轉(zhuǎn)茂蚓，而旋轉(zhuǎn)的蛋液會(huì)帶動(dòng)蛋殼再轉(zhuǎn)一小會(huì)兒。要是不信剃幌，你可以自己找一枚生蛋試試聋涨。
蛋液帶動(dòng)蛋殼旋轉(zhuǎn)，這個(gè)現(xiàn)象背后體現(xiàn)的是角動(dòng)力守恒定律锥忿。角動(dòng)量守恒定律指：物體總是傾向于保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)牛郑，除非有外力作用于它。生蛋內(nèi)的蛋液之所以還能保持旋轉(zhuǎn)敬鬓，是因?yàn)橥饬π∮谒鼉?nèi)部蛋液的旋轉(zhuǎn)力淹朋。角動(dòng)量守恒定律不僅僅適用于鑒別生蛋，喝咖啡時(shí)也能發(fā)現(xiàn)這個(gè)定律钉答。
用小勺攪拌咖啡時(shí)础芍，咖啡表面會(huì)形成一個(gè)漩渦。這是因?yàn)槭颍?dāng)小勺攪動(dòng)咖啡時(shí)仑性，本質(zhì)上是在向外推咖啡，但杯子沒(méi)有足夠的空間任由咖啡四處橫行右蹦，杯壁會(huì)把撞上來(lái)的咖啡擋回去诊杆。咖啡無(wú)法直行何陆，只好沿杯壁向上攀爬晨汹。于是杯壁附近的咖啡變多，而杯子中央的咖啡變少贷盲，漩渦由此形成淘这。此時(shí)，就算你停止攪拌，漩渦也不會(huì)馬上消失铝穷，因?yàn)榭Х冗€在旋轉(zhuǎn)钠怯。
在沒(méi)有摩擦力情況下，物體會(huì)一直保持旋轉(zhuǎn)曙聂。宇宙中沒(méi)有摩擦力晦炊，所以地球才能一直旋轉(zhuǎn)。而我們?nèi)祟?lèi)就生活在旋轉(zhuǎn)的地球上筹陵，因而也可以說(shuō)刽锤，我們也是無(wú)時(shí)不刻在旋轉(zhuǎn)中。生活里朦佩，很多物品都是利用旋轉(zhuǎn)原理設(shè)計(jì)的并思，比如旋轉(zhuǎn)門(mén)、洗衣機(jī)语稠、電風(fēng)扇等宋彼。
生活細(xì)節(jié)里藏著無(wú)數(shù)奧秘，發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)之美仙畦，就能抵達(dá)生活的美妙之境输涕。誠(chéng)然，宇宙很壯闊慨畸，人類(lèi)很渺小莱坎，但身軀之小并不妨礙我們?nèi)ヌ剿饔钪嬷蟆Ｏ霌碛谐鋵?shí)而有趣的生活寸士，離不開(kāi)多看多聽(tīng)多想檐什。好奇心和細(xì)心觀察是一對(duì)好朋友，有了它倆左右相伴弱卡，我們的生活想不精彩都難哦乃正。
