《物理故事三百篇》51-100

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1、51 第一个上太空的中国人不能失败1985年4月29日，美国“挑战者号”航天飞机在肯尼迪航天中心再度发射，进行了第17次航天飞行。在这次飞行中，美籍华人科学家、宇航员王赣骏博士，成功地进行了他的液滴动力实验。所谓液滴动力实验，也被称为“零地心引力的液态状况研究”。换句话说，就是液体在无地心引力和无容器状况下的动态研究，所以也叫“两无”实验。我们知道，在地面对液体的物理状态进行研究是不能离开容器的，而容器对实验是有很大影响的。尤其是在高温条件下，由于受容器“污染”的影响，许多实验只能限制在理论研究方面。直到人类登上太空之后，在“两无”条件下进行金属液滴实验，才提到了议事日程上来。正如王赣骏自己所

2、说：“二百年前牛顿就曾设想过在失重情况下进行无容器冶炼试验。等二百年，我运气好，祖上积德，终于让我等到了！”在太空进行的液滴实验，人们看到的是：一滴滴形状各异的金属溶液，它们不是在容器里，而是悬浮于半空中。王赣骏说，只有在太空中才能做出这种无容器的耐高温或超低温的金属材料。当航天飞机进入轨道后，王赣骏来到太空实验室，谁知正在这个节骨眼上，液体动力仪失灵了，致使实验无法进行，这意味着十几年的准备工作很可能前功尽弃。王赣骏心想：“第一个上太空的中国人不能失败，我一定把它修好，争这口气！”他立即与地面的助手联系，几乎把仪器全部拆卸了一遍，终于用两天又8个小时的时间找出了故障一个线路短路。故障排除之后

3、，兴奋万分的王赣骏每天工作15个小时，抓紧有限的时间进行液滴动力实验，取得了大量宝贵的数据和资料；同时，还为别人完成了14个项目的实验。王赣骏液滴动力实验获得圆满成功，“使科学界感到震惊”，对整个流体动力学的研究、无容器冶炼先进技术的开发，以及天文物理和地球物理理论的运用等，都作出了突破性的贡献。52 威力无比的充气枕1979年11月10日，加拿大多伦多市附近的一台锅炉爆炸，有毒的氯气从破碎的锅炉中纷纷逸散出来，有关当局立即组织35万居民撤离出事地点突然，抢救人员轻便而迅速地用一种气袋堵塞住了漏洞，使事态得以控制，人们也有家可归了。这种抢救用的气袋，就是目前在世界上风行一时的充气枕。充气枕的发

4、明人叫费特尔，他原来当建筑师，只是一个偶然的机会，使他改变了想法，成了一名发明家和实业家。有一次，费特尔在飞机场上发现，传统的千斤顶之类的顶升机械，在抢救因事故而被关闭在飞机里的人时很费事。能不能想一个简便而快速的有效办法呢？费特尔想到了气袋。一个重物下放个空袋子，只要向里面灌压空气，就可把重物抬升起来，这跟汽车轮胎的原理一样。于是，他产生了空气枕的发明设想。费特尔的空气枕用合成橡胶做成，然后再用钢丝网络交叉加固，使其更加稳当。这样一种充气枕竟能顶升巨型喷气客机。费特尔的发明成功了！由于这种充气枕开始时是扁平的，非常容易插进机身底下，搬运方便，动作迅速，而且有较大的提升高度，因而获得了广泛使用

5、，包括能把200吨重的巨型卡车顶升起来。费特尔的发明并未就此为止。一次，他看病时看着医生为他量血压，他又计上心来：充气袋子伸进管道再充上气，不就可以堵塞管道、漏洞吗？于是，费特尔又把充气枕的用途扩展到管道建设、洞缝防水密封等方面，又获得了很大成功。现在，世界各地都在应用费特尔发明的充气枕。在美国，乔治亚的大理石粉碎场还用它来爆破石块；在芬兰，还用它顶升一幢被破坏的建筑物；53 救命伞我国古代有个叫舜的人，是著名的帝王之一。有一次，他的儿子来杀他，把他逼到了高高的粮仓顶上，从下边放起一把火，舜急中生智，抓着两个大斗笠从上边跳下来。舜被摔死了吧？没有。那两个大斗笠救了他的命。原来，斗笠的凹面向下，

6、当人在空气中向下运动时，凹面把气流兜住了，产生了比较大的阻力。这就是降落伞的雏型。国外降落伞的出现比我国晚了许多年。1495年，意大利著名的艺术家和科学家达芬奇设计了一具金字塔形的降落伞，但他没有实践过。1595年，一位名叫韦拉齐奥的意大利人在一个木头架上安上帆布，成功地从塔顶上跳下。1628年，意大利监狱里有个名叫拉文的犯人，想找个机会逃跑，可是当时的监狱是个很高的堡垒。于是他偷偷找到一把雨伞，用许多小细绳把雨伞的每根辐条系住，把小绳的另一头攥在手里，抱着张开的雨伞跳了下去。拉文跳伞的成功，使航空家发生了很大的兴趣。1783年，法国人勒诺艺制作了一具形同雨伞的降落伞，从塔顶上安全跳下。178

7、5年，法国人白朗沙采用重物来进行高空试验：从气球上乘伞下降获得成功。对降落伞作出杰出贡献的，要数法国的加纳林。1797年，他用薄帆布做了一具降落伞，吊在热气球下面，升到高空后再切断与气球相连的联系，从9000米高的气球上跳下，顺利完成了第一次跳伞。他设计的降落伞，可以说是现代圆形伞的雏型。19世纪末和20世纪初，出现了完全用织物制成的全伞衣。1901年，美国跳伞员布罗德威克设计出伞包，使包装后的降落伞体积大为缩小。不久，他又发明了背带，使降落伞可以背在跳伞员身上。1912年3月1日，美国飞行员贝利成功地用降落伞从飞机上跳下。1918年，一次德国飞行员驾驶的飞机突然发生故障，他依靠降落伞侥幸逃生

8、。降落伞的救生作用普遍得到重视。人从高空中向下落时，速度能达到每秒几十米以上，撞在地上肯定会粉身碎骨。如果张开一顶救命的伞，情况就大不相同了：一顶迎风面积为2030平方米的降落伞，它产生的空气阻力可以使人的下落速度减少到每秒5米左右，和从1米高的地方跳下来差不多。这当然不会有危险啦。飞机发明以后，降落伞不知拯救了多少飞行员的生命。随着时代的推移，降落伞的用途远远超过了救生的范围。第二次世界大战中，苏联首先用降落伞空降伞兵和作战物资，建立了赫赫战功。气象站利用降落伞收回探测仪器。行星探测器借助降落伞，在行星表面缓缓着陆。宇航员从天外归来时，有时也张开降落伞安全着陆。降落伞还被广泛用于体育跳伞运动

9、中。几十年来，降落伞有了飞快的发展。方形伞、圆形伞、导向伞、带条伞纷纷出现。材料也由棉和丝绸发展到尼龙。70年代初又出现了整伞，它不但可以下降，还能滑翔，是降落伞研制上的重大突破。54 从雁阵说到节能尽管南来北往的大雁它们那划破苍穹的长鸣并非整齐划一，但是即使是在茫茫夜航之中，它们的队形也总是秩序井然。这，已不是什么秘密了，从鸟翼扑动的空气动力学分析，人们知道，当翅膀扑下去的时候，翼上方的空气便变稀薄，压力随之下降，形成一个低压区，相反，翅膀下方则成高压区，身体便被举起。当领头雁双翅扑动飞行时，其双翅翼梢各产生一股“压差气流”。于是其身后的雁便依靠这股上升的气流托住一只翅膀，它又可托住身后的一

10、只雁的一只翅膀。因此除了领头雁外，所有的雁均处于单翅飞行的状态。它们正是利用这股微弱的向上的“压差气流”，节省体力以求胜利抵达目的地。无独有偶，长途洄游的鱼也总是列队前进，井井有条。它们亦深知借助第一排鱼游动所造成的一股前进的水流力量前进；而且它们还会不时地调换自己的位置，时而游向费力的奇数排，时而退成省力的偶数排你看，它们都有各自的节能高招。人类的本领当然远远凌驾于各种生物之上。人们不但善于开发各种新能源，而且也巧于节省各种能源。就拿目前被列为“第五能源”“节能”来说吧，人们早就十分重视了。比如本世纪初英国人威廉韦香特有感于夏季早晨的大好时光竟为人们睡梦所浪费，于是首先提出了改变夏季作息制度

11、的建议初夏把时钟拨快1小时，等到秋分再拨回。保守的英国议会曾三次否决了这项建议，倒是德国看出它的巨大获益，尽管当时第一次世界大战厮杀正酣，他们率先于1916年采用了夏时制。仅仅几天之后，法国、意大利、葡萄牙、荷兰、丹麦、挪威、瑞典、奥地利也都争先效尤。法国议会更通过法令，说夏时制乃“珍惜电、石油和天然气”之举。到第二次世界大战期间，为了更多节约燃料，更充分地利用白天的光线干第二班的活，甚至采用过“双倍”夏令作息时间，甚至将时钟拨快2小时，据说，德国每年节省费用1亿马克。英国专家1970年对夏时制的经济效果的调查指出，每年节约的燃料费值1亿英镑左右。据统计由于白天“延长”，交通事故可减少34%。

12、至于下班后那“多出来”的1小时更是谁都高兴的。早起早睡不还是长寿之道吗？55 海沟探秘全世界海洋中深度大于6000米的只占总面积的1.2%。其中，位于太平洋中西部马里来纳那岛东侧的马里亚纳海沟是条非常著名的海沟。它南北延伸850公里，而宽度只有70公里，以近乎竖立的陡崖，深深地切入大洋的底部。有人估计，这条海沟的形成迄今已有6000万年。1957年，苏联科学院海洋研究所的一艘海洋考察船“斐查”号对马里亚纳海沟进行了详细的探测，利用超声波测深仪于8月18日在它西南部发现了一条特别深的海渊，它位于南纬1120.9，东经14211.5，其最大深度达到11022米（也有11034米之说），这里就是迄今

13、已知的全世界海洋中最深的地方。如果把珠穆朗玛峰放在里面，它的顶峰离海面还相差2174米。根据发现命名的惯例，这条海渊就被称为“斐查”海渊。由于海水深度每增加约10米，压力就要增大一个大气压，因此海沟里的压力将达到1000个大气压左右。再加上缺氧，有人以为在这样的环境里，生物不可能生存。这样高的大气压，一般金属容器是无法承受的。1960年1月 23日，瑞士的雅查尔卡德和美国的唐华尔会乘坐“曲斯特号”深海探测器，潜到“斐查”海渊的底部，成功地经受住15万吨巨大压力的严峻考验。据报道，他们下潜不到几百米，即已进入完全黑暗的世界。在那里，偶尔出现繁星点点，或像箭似地一闪而过的动物。经过两个多小时，他们

14、终于潜到世界海洋的最深点，亲眼看到鱼虾类悠然自得地遨游其中。56 海豚获得潜泳冠军之谜70多年前，在新西兰附近的海面上，经常游弋着一头身长4米活泼伶俐的海豚。每当船只通过暗礁密布的海峡时，这只聪明的海豚都充当“领航员”，引导来往船只顺利地通过这段危险地区。航行在南太平洋的水手们，无不为它助人为乐的精神所感动。直到今天，水手们依然把海豚当做亲密的朋友，从不伤害它。根据科学家对它的生活观察和解剖研究，发现它的智力仅次于人；若与猩猩相比，则毫不逊色。近年来，海豚更一跃成为动物界的骄子。经过训练的海豚，会表演各种精彩的杂技节目：敏捷地跃出水面，勇敢地穿越浓烟滚滚的火圈；神速地潜入水底，捞回落在水里的物

15、件；机智地咬下观众拴在钓竿上用来戏弄它的东西，送给它的主人；海豚能够模拟人的数字口令，听起来清晰可辨，宏亮悦耳；它还能发出各种声音，来表达不同的意思，小海豚和母亲失散后，会吹起“口哨”来，母海豚听到之后就发出回声，互相联系，直到重新团聚为止。海豚喜群游，少则数十头，多者可达数百头结伙活动。倘若群体中有一头海豚受伤，别的海豚决不遗弃伙伴各自逃命，而是将受伤者团团围住，“扶”它游出水面呼吸。科学家在研究海豚这些有趣的习性的同时，发现它还是海洋里的“潜泳冠军”，可以飞速地游来游去。海豚为什么能创造快速纪录呢？我们知道，尽管潜水艇做成了阻力很小的流线型，获得了惊人的高速度。但是，艇壳同水流仍然发生着摩

16、擦。特别是当潜艇的速度增加到某种程度的时候，接触在艇壳表面上的水流，便会呈现混乱状态，阻力骤然增加，潜水艇90%左右的推动力，都耗费在克服这种摩擦所产生的阻力上面了，多么可惜的无功损耗啊！然而，一头身长4米多的海豚，如果潜泳的速度是每秒15米，在水流不呈混乱现象的状态下，它身体的摩擦阻力，便会降低原来的二十分之一左右。科学家们经过长期的观察、研究和解剖发现，海豚除了有适合快速游泳的流线型体形外，还有一层能减少水的阻力的特殊的皮肤构造：在真皮里，有无数个细细的管状突，管状突内有特殊的像水一样的东西，海水一冲击皮肤，管状突内水一样的东西就相应地流动，形成波浪形的起伏，整个皮肤就像海绵一样，具有很好

17、的伸缩性和弹性。由于皮肤表面的形状和海水的波浪形状一致，皮肤与水的摩擦力很小，因此海豚产生的动力几乎全部用在增加游动的速度上了。于是科学家使用富有弹性的特殊橡胶，模仿海豚的皮肤，制成了一种表面光滑，里面带有无数个互相连通的细小而中空的小圆管的人造革薄膜，包在潜艇的外表上。结果，可以减少水流对潜艇所产生的50%的阻力。在不增加动力的条件下，大大加快了航行速度。不仅揭开了海豚获得高速度之谜，而且提出了潜艇如何获得高速度的新课题。读到这里，也许读者会问：海豚的潜泳速度这么快，海底地形那么复杂，它靠什么本领来“导航”呢？科学家发现它有很特殊的感觉器官声纳系统，能发出超声波，探测周围的环境，并根据声波折

18、回情况，判断障碍物的远近，其准确度高达98100%！海豚的声纳系统，已经引起了通讯技术人员的充分重视，并依据它改进了海豚声纳系统，得到了广泛的应用。为保证舰艇航行的安全，可以用声纳搜水雷、量水深、探浮冰、测航速，完成导航任务；更可以用它搜索、跟踪和识别敌潜艇，准确地测定其方位和距离，实施攻击。所以，声纳被人们称做舰艇的水下“千里眼”、“顺风耳”。57 善于运用物理学的枪乌贼枪乌贼又称鱿鱼，是游得最快的动物。看它们的外形，就知道它们善游；菱形的肉质鳍像把尖刀刺开海水，流线型的身体又减少了游泳的阻力。更重要的是，所有的枪乌贼都拥有“火箭推进器”外套腔，利用喷水原理使身体前进。枪乌贼的躯干外面包裹着

19、一层囊状的外套膜，外套膜里面则是一个叫外套腔的空腔。一旦灌满水，外套腔的入口便扣上了，枪乌贼使劲挤压外套腔，腔内的水没处去，就从颈下漏斗喷出，喷水的反作用力推动枪乌贼向反方向前进。为了使自己获得高速度，枪乌贼在进化过程中，抛弃了沉重的外壳，用轻软的内骨骼支持身体。枪乌贼的游泳速度可达每小时50公里，逃命时更高达每小时150公里，被人们誉为“海中的活鱼雷”。枪乌贼能以两种姿势交替游泳。吃饱了，没有危险，它就用菱形鳍慢悠悠地划水，身体呈波浪型有规律地前进。遇到危险或捕食时，枪乌贼则将尾部朝前，头和10个触手转向尾部，触手紧折在一起，利用喷水方式前进。此时，身体成为优美的阻力最小的流线型。本领最大的

20、一种枪乌贼，还能表演凌空飞行的绝技。这种枪乌贼体长16厘米，当它们以极快的速度跃上波峰借着下跌的浪头滑到空中时，菱状肉质鳍成为稳定飞行的“机翼”。枪乌贼能飞78米高，然后呼地落回海中。倘若不幸落在甲板上，便成为海员的美味佳肴了。58 “自信和毅力是我成功的动力”1950年，在英国造船工业中工作了十几年的科克莱尔，决心改进现有船舶的整体结构，研制出能在浅而窄的河床中高速灵活航行的新型船舶来。他变卖了全部家产，买下一家非常小的造船厂，他和妻子以及两个女儿不得不住在篷车里，过着困苦的生活。要制造的新型船舶是什么样呢？科克莱尔一边思索，一边制作。他用废旧铁片，制造了一个又一个新船模型，装了拆，拆了又装

21、。可是久久弄不出一个理想的模型来。一天，妻子要他和女儿一起到公园游玩浏览，以消除他多日的疲劳。中午了，他们坐在一片草坪上，科克莱尔顺手把一顶大草帽平抛出去突然他发现，当草帽落地的一刹那，下落速度骤然变慢了！他高兴地喊叫起来：“有了，有了！”便蓦地从草坪上站起来，匆匆地向船厂跑去！草帽落地的一刹那，速度为什么会变慢呢？这是因为草帽一边下落，一边压缩它下面的那股空气，当接近地面时，草帽下的空气产生了反作用力，把草帽往上“顶”。这就是后来人们称作的“地面效应”。科克莱尔就是根据这种原理，终于在1955年试制出第一艘用理发吹风机作动力装置的模型气垫船。试验成功后，科克莱尔想制造一艘像样的模型气垫船，可

22、是希望难以如愿以偿。他去找船舶制造商，船商们以为这不是船，不愿解囊相助；他又去找飞机制造商，他们认为这不是飞机，拒绝协助。后来在一位挚友的帮助下，他才如愿以偿。第二年冬天，他携带这艘模型船，来到伦敦自行街的一幢大楼里，为人们作表演。大厅里人群熙熙攘攘，当这艘模型船向下喷吐烟雾，在地板上灵活地穿来驶去时，在场的人无不为之雀跃，科克莱尔也激动地流出了热泪。这时，政府决定拨款给他，并请他监制有实用价值的气垫船。1959年6月25日，这艘气垫船顺利地横渡英吉利海峡。气垫船是在船的四周安装上“围裙”，让强大的气流通过管道向下喷射，使船体和水面之间形成一层气垫，然后在功率强大的发动机推动下，船就在气垫上飞

23、速前进。气垫船是当今世界上最优秀的水上运输工具之一，它的发明被认为是自从轮子发明以来的重大突破。海峡试航的成功，科克莱尔的名字像长了翅膀，很快传遍了全世界，气垫船也在世界各国蓬勃地发展起来。在一次有关气垫船的科学讨论会上，有人询问科克莱尔成功的秘诀时，年逾70的科克莱尔激动地说：“自信和毅力是我成功的动力！”59 从雷诺实验到当代“风洞”1883年，物理学家雷诺在一根充满了自来水的长玻璃管里，注射进一种染了颜色的液体，速度可以适当调节。开始，液体缓缓流动时，看到的是一条与管轴平行的很细的直线；而当流速加快到一定程度时，这根有色水柱会突然激烈地扰动起来。雷诺把前者叫“流”，把后者叫“湍流”。雷诺

24、的发现揭示了一条重要规律：流体（包括液体和气体）的运动特性，和它们的速度有密切关系。从流体力学的观点看，飞机在空中飞行，等于是空气以相同的速度流向静止的飞机。所以，在现代技术条件下，当一架飞机的总体设计完成后，完全不必像当年发明飞机的先驱者们那样，直接到空中进行冒险的飞机试验了，只需把飞机的模型，放进一种用鼓风机做风源的“风洞”就行。这是由于“风洞”中的“人造风”速度与飞机的设计速度相等，因而当它吹过飞机模型后，经过必要的数字修正，就可精确地则算出未来那架飞机各个部分在空中所受的力有多大，性能是否良好。但是，这种“人造风”吹过飞机时，由于没有颜色，因而人眼是无法看见的。于是，设计师们从雷诺实验

25、中得到启发，把煤油通过均匀的喷嘴射进“风洞”，产生黑色或蓝色的“烟雾”，使空气流像飞机的“流线”，形象地显示出来。60 “海龟”的下沉与上浮18世纪，美国爆发了反对英国殖民统治的独立战争。那个时候，英国的海军很强大，他们的战舰老是在美国海面横冲直撞。美国人很气愤，想干掉几艘。1776年，一个名叫大卫布什内尔的美国人制造了一艘能在水里潜行的小艇，上面带有水雷，准备从水底下开过去炸毁敌舰。因为它的造型很奇怪，好像是两个乌龟壳合起来的，人们都叫它“海龟”。“海龟”底下有一个水舱和两个用手操纵的水泵。用水泵往水舱里灌水，“海龟”的总重量大于水的浮力，“海龟”就下沉；往外抽水，“海龟”就上浮。“海龟”的

26、外面装置着两台手摇螺旋桨：一台是水平方向，操纵它可以前进后退；一台是垂直方向，操纵它可以上升下降。背后还装着一个舵，可以操纵航向。这年夏天的某一天，天刚擦黑，一名美国士兵驾驶着“海龟”，悄悄地驶向停在纽约港外的一艘英国战舰。快要接近战舰的时候，士兵转动垂直螺旋桨，使“海龟”下潜，接着就开到了战舰底下。士兵起动装在“海龟”顶上的钻杆，想把敌舰钻出一个窟窿，好把水雷挂在里面炸毁它。出乎意料的是，这艘战舰的舰底包了一层金属，钻头钻不进去。那个“海龟”只好扫兴地返航，一面不时地浮出水面换气。“海龟”的速度不快，又辨不清航向，直到天快亮了，它还在海上忽浮忽沉地航行着。这时候，英国巡逻艇发现了这个行踪鬼祟

27、的怪物，立即开过去追击。巡逻艇比“海龟”跑得快，眼看就要追上了。“海龟”驾驶员急中生智，解下背在艇上的水雷，点着引线，自己潜到水下逃跑。不一会儿，只听轰隆一声巨响，水雷爆炸了，水面激起高大的水柱。英国巡逻艇被这个怪物吓了一大跳，也掉头仓皇地逃跑了。这么一来，英国以为美国发明了一种神奇而威力巨大的水中武器，结果把封锁纽约港的其他军舰也撤得远远的了。“海龟”虽然没有直接炸毁敌人的舰船，但是它也发挥了不少作用，因此赢得了第一艘军用潜艇的美名。现代军用潜艇虽然有了很大的改进，但是许多基本的设计和沉浮原理，和第一艘潜艇还是相差不多的。1979年4月9日，美国“俄亥俄”号核动力潜艇下水了，它是当今世界上最

28、大的潜水艇。“俄亥俄”号潜艇，长170米，宽12.8米，规定乘员130多人，潜航时排水量达18700吨。“俄亥俄”号潜艇还装有很好的消音设备，可使噪音降低23倍，并且航速也是相当快的，能突破由众多核潜艇设下的水下封锁，因而被誉为“静悄悄的潜艇”。61 谁是凶手在19世纪的沙皇俄国，发生了一起铁路大惨案。事情是这样的：沙皇政府的一位将军，要到西伯利亚视察，事先通知沿途作好准备。有个小镇的驻军司令很想借这个机会巴结这位将军，这天一大早就把士兵集合起来，命令他们在车站铁轨两旁列队欢迎。士兵们持枪站在轨道旁，期待着将军的光临。一小时、两小时半天过去了，仍不见火车的踪影。士兵们既累又饿，都快站不住了。忽

29、然，远处传来了汽笛声，不一会儿就看到火车头冒的烟。司令官高喊立正，士兵们强打精神立正。只见火车尖声叫着，毫无减速的意思，风驰电掣般地驶过士兵的队列之间。就在这时，好像有一双无形的大手，猛推着紧靠铁轨的士兵向列车扑去。只见士兵一个接一个翻倒在列车下。眨眼之间，那个喷着白烟的钢铁怪物冲过去了，铁轨上一片血肉模糊。司令官当时就吓昏了。谁是这起惨案的凶手？官司打到最高法院，法官们一筹莫展。官司打到彼得堡科学院，科学家们指出，把士兵们推到火车轮下的，是高速气流。但是，难道不应该说，制造这起惨案的，正是那个既愚昧无知又逢迎拍马的驻军司令吗？为什么这样说呢？早在惨案发生一百多年前的1738年，瑞典科学家丹尼

30、尔伯努利就指出：在气体流动时，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。后来人们把这个物理规律称为“伯努利原理”。伯努利原理和惨案又有什么关系呢？列车高速行驶的时候，带动周围的空气一起高速运动，离列车越近流速越高，远处的空气流速低。这就是说，离列车越近压强越小，会把靠近铁轨站立的士兵推到车轮下。由于驻军司令愚昧无知，结果造成惨案。现在，如果你到火车站去，站台上离边沿1米左右画着一条白线，那就是告诉人们：站在线外，离开高速气流远一点。同样，城市中和公路上要求行人走人行道，自行车不要走机动车道，也都有这方面的考虑。高速气流造成的压强差力量那么大，能不能用它来为人类服务呢？当然可以。比如，你家里用的喷

31、雾器，就是用活塞向喷口压气，造成高速气流，在喷口形成低气压，于是，瓶中的药就被吸上来，喷射出去。如果没有高速气流形成的压强差，飞机也飞不起来，因为飞机机翼上方气流速度高，下方气流速度低，使机翼上下出现压强差，这就是飞机动力的来源。62 保守势力哑口无言了十六、十七世纪欧洲，人们普遍采用抽水机抽取煤矿井下的积水。那时的抽水机很原始，用一根又粗又长的管子，里面安上一个和管子内壁配合得很紧的活塞，把活塞推到管子的最下端，然后插到积水里。向上提起活塞，水就被抽上来了。为什么能把水抽上来呢？现在学习物理的少年朋友都知道，这是大气压力的作用。可是在几百年前，人们却不懂得这个道理。他们还是沿用古希腊的一位著

32、名学者亚里士多德的解释：活塞上升以后，如果水也随着上升，在水面和活塞之间，就出现了真空。由于自然界是厌恶真空的，水也就随着活塞上升了。可是，有一年在意大利的一座很深的矿井里，出现了例外。当工人使用抽水机抽水的时候，那水就像中了魔法似的。上升到10米以后，就再也不肯上升了。亚里士多德的这条“真理”失灵了。技师们绞尽脑汁，对抽水机做了各种改进，仍然没有效果，只好去请教著名的科学家伽利略。可是那时候伽利略已经老了，他请自己的学生托里拆利帮助解决这个问题。托里拆利仔细地分析了抽水的情况以后，对亚里士多德的理论产生了怀疑。如果真是“自然厌恶真空”，为什么水只能上升到10米范围内呢？“一定有其他原因”，托

33、里拆利想。当时人们已经知道，空气是有重量的。不论是任何物体，有重量就会有压力，那么，水面的上升会不会是由空气的压力造成的呢？托里拆利是个很聪明的学者。为了证实自己的想法，他想换一种比重不同的液体实验一下。他想到了水银。因为水银的比重是水的13.6倍，那托里拆利找到一根120厘米长，一头封闭的玻璃管，把它灌满水银，用手指堵住管口，放在一个装满水银的槽子里。把手指松开后，管里的水银柱迅速下降，降到还有76厘米高，便停住了。76厘米的13.6倍正是10米左右，实验结果和自己的预想完全相等，成功了！托里拆利的实验结果发表以后，遭到一些保守思想严重的人的坚决反对。他们说，水银柱上面不是真空，而是充满了眼

34、睛看不见的气体，是这些气体的压力使水银柱的高度保持在76厘米的。面对保守势力的围攻，托里拆利决心用实验证明水银柱的上面的确是真空。他经过细心思索，终于设计出了一个更加巧妙的实验。这一次，他准备了一个大一点的槽子，底下是水银，上面是水。接着，他重复了前边实验过程。当管里的水银柱保持在76厘米的时候，他把玻璃管慢慢向上提，管口被提到水槽里水银和水的交界面以上时，由于管里的水银很重，一下子都流了出来，同时由于大气压力的作用，水在一瞬间充满了全管。这个实验有力地证明，在托里拆利进行的实验中，管里水银柱的上方确实是真空的。如果水银柱的上方有气体，那么当水流进去的时候，也应该只上升到76厘米的高度。实验结

35、果恰好相反，在铁的事实面前，保守势力哑口无言了。63 叩开“天门”的人20世纪初，世界上出现了一股高空探险的热潮。那时，主要的探险工具是气球。探险家乘坐的气球越飞越高，但是升到13000米的高度，再也升不上去了。人们向这个高度进行了100次冲击，都失败了。原来，这个难以到达的“天门”内是大气的平流层。我们知道，大气圈底部对流运动显著的气层称为对流层。对流层厚度随纬度、季节及其他条件而异：在赤道地区约618公里，中纬度约1012公里，两极约为710公里。对流层顶上到离地球50公里的大气层，称为“平流层”。平流层大气压力低，缺乏氧气，人在那里会得高空病而死亡。难道平流层真是叩不开的“天门”吗？年轻

36、的瑞士探险家奥古斯特皮卡德在思索，他想，再也不能采用吊篮式的气球了。必须设计一种密封舱，使舱内和舱外隔绝，保持舱内正常温度、气压和氧气供应，人乘坐在这种舱内，一定可以升到平流层去。1931年5月27日，一艘直径足有30米的巨大氢气球升上了天空，在气球上吊着的不是平常那种敞开式吊篮，而是一个铝制的圆球，这就是皮卡德首创的密封舱。皮卡德本人正坐在舱内亲自试航。气球不断上升，很快就进入了平流层，升到15500米的高度，“天门”终于被叩开了。可是，气球上没有装无线电通讯设备，当气球从人们的眼界里消失以后，就再也得不到皮卡德的消息了。报纸很快就发表了皮卡德牺牲的消息。哪知道皮卡德并没有牺牲，他经过16小

37、时的飞行，从法国飞到了德国，降落到了一个偏僻的山区。皮卡德成功的消息很快传到了全世界，祝贺的信像雪片一样向他飞来。64 “兴登堡”号巨型飞艇遇难1937年5月初，“兴登堡”号巨型飞艇满载着乘客，横过大西洋，飞到了美国新泽西州赫斯特湖航空港的上空。地面上站满了人群，飞艇徐徐下降，准备着陆。突然，几秒钟内，火蔓延到全艇。飞艇一下子就变成一团火球，坠落到地上，艇上36名乘员全部丧生。为什么会起火呢？原来当时飞艇的气囊里填充的是氢气。氢气的比重比空气轻，所以飞艇能浮在空中。但是，氢气是一种可燃性的气体，碰到火星就容易引起急剧燃烧而爆炸。飞艇是一种古老的轻飞行器，它的“老祖宗”就是气球。早在200年前，

38、有人就主张在气球上装上桨，让它能像船一样在空中划行。19世纪，发明了发动机，并且装到了气球上。于是，一种带有动力和操纵装置的新型飞行器气艇产生了。1894年，我国也制造出了中国第一艘飞艇。在这以后的半个多世纪，飞艇简直成了空中最热门的飞行器。各种各样的飞艇在空中大显身手。其中德国飞行家齐柏林设计的飞艇最出名。“齐柏林”飞艇经过多次改进，成为当时最重要的商业交通工具。1936年，齐柏林又制造了一艘当时最豪华的“兴登堡”号飞艇。飞艇长200多米，上面有舱房、餐厅、客厅等，可以载客72人。可是，飞行不到一年，就被一把火烧毁了。这以后，飞艇就逐渐被飞机取代，而在空中消失了。70年代以来，人们又怀念起飞

39、艇来了，各国又纷纷争着制造飞艇。这是因为飞艇有许多飞机所没有的优点。它耗油少，对空气污染小，而且没有噪声。它载重量大，飞行平衡，可以用它吊运大型货物或者作电视转播等。并且用不可燃的氦气代替易失火的氢气。因此，它将是一种大有希望的飞行器，古老的飞艇将焕发青春。65 空气有多重1909年，那时候飞机刚发明不久。当时，飞行员是社会上最受人注意的人物。有一个飞行员从德国飞到英国去。路上机件出了故障，飞行员被迫在一个小镇附近降落了。他找一家饭店去吃饭。不料，饭店很快就挤满了人，大家围着飞行员，争先恐后地请他签名。一个商人也挤在人群里面。飞行员偶然把自己的名字写在餐桌的台布上。商人马上向店主把这块台布买了

40、去。飞行员走后，商人在他坐过的餐桌旁边到处察看。他渴望能弄到一点飞行员留下的纪念品，可以高价出售。但是，他什么也没找到。这时，他忽然想到飞行员在饭店里呼吸过的空气。如获至宝，他立刻把饭店里所有门窗都关上，跑去对饭店老板说：“亲爱的店主，我想向您买这间屋子里的空气，可以吗？”饭店老板愣住了，他从来没想过空气也可以卖钱。他心想，这个商人一定是发疯了，于是，决定乘机敲他竹杠。“我完全同意。”饭店老板回答说：“这间屋子的容积一共是100立方米。每1立方米空气算10块钱，一共是1000块钱。”“这太贵了。”商人说，“我看这样吧：每1公斤空气，给您10块钱。”饭店老板想，空气太轻了，这有多少呢？但是，他还

41、是同意了，因为他知道没有第二个人会来买空气的。商人把门窗都封好，就去拿抽气筒。旁边看热闹的人对饭店老板说：“你上当了。空气连一点重量也没有。你把全屋子里的空气都给了他，也得不到一个子儿的。”饭店老板耸了耸肩膀，无可奈何地笑了笑。然而结果怎样呢？结果商人反而多花了293块钱，他一共花了1293块钱，才把空气买了去。原来空气是有重量的。每1立方米空气的重量是1.293公斤。100立方米空气的重量是129.3公斤。商人原以为空气一点重量也没有，可以不花一个钱买到手。现在却花了1293块钱，把什么用也没有的空气买了去。66 他们是怎样飞起来的19世纪90年代中期，科学界发生了一起轰动世界的大事：德国科

42、学家、滑翔机专家奥托科连撒尔，在经过两千多次滑翔之后，失事殒命。消息传开，舆论哗然，不少人丧失了飞上天的信心，甚至有人断言：“空中是人类交通的禁区”。可是，当这个消息传到美国俄亥俄州代顿城时，却引起了两名自行车修理工人的关注和兴趣，这便是飞机奇迹的创造者莱特兄弟。这两位青年工人，既没有上过大学，也没有金钱，有的仅仅是满腔热情和坚定的毅力。他们一面经营修理自行车业务，一面刻苦地自学，在短期内，学会了德文，精读了科连撒尔的著作飞行问题和滑翔实践。科连撒尔的名言是：“每一只鸟，都是一名杂技表演师”，“谁要飞行，谁就得模仿鸟。”于是，他们便细心地观察各种鸟的飞翔动作，看它们怎样起飞，怎样升降，怎样盘旋

43、。他们发现，鸟类转弯的时候，往往用翼尖、翼边扑动，以保持身体平衡，他们把这些原理都一一用到了飞机的设计上。为了系统地掌握飞行理论，他们认真地钻研数学、空气动力学和材料力学等基础理论。他们在学习中，发现科连撒尔尽管滑翔了两千多次，但在空中时间总共只有5小时，空中实践太少了，致使他无法掌握空中的特殊规律。他们决心吸取科连撒尔失败的教训，到空中实践。他们试制了翼端卷曲，装有活动方向舵的滑翔机，先把滑翔机像风筝似的用绳子在风中放起来，然后再真正地进行滑翔。从1900年到1902年三次进行空中试验，测量了风压和气流，记录了许多详细而确切的数据，从而揭示了不少飞行的奥秘。他们经过改进机翼和方向舵的形状结构

44、。在初步解决稳定操纵后就转入了动力飞行的研究。1903年秋天，莱特兄弟终于试制成功了“飞行者”号飞机，它是一架以轻质木料为骨架，帆布为基本材料的双翼飞机。平行安置的双层机翼提供了升力，运用活动方向舵能操纵飞机升降和左右盘旋，一台具有水冷设备的12马力的发动机，带动两个螺旋桨。这架飞机虽然试飞的飞行距离只有36.6米，飞行时间只有12秒，可是它具有划时代的意义，这是人类第一架动力飞机，它揭开了人类空中飞行的序幕，实现了人们几千年来梦想像鸟类那样飞上天空的愿望。试飞成功后，莱特兄弟并不就此满足，或沉醉于“沽名钓誉”之中，而是精益求精，不断地改进飞机结构又连续进行了160多次飞行。直到1908年莱特

45、兄弟分别在弗尼亚州迈尔堡和法国巴黎作了67分钟和233分又43秒的飞行表演，赢得了世界声誉，震动了世界科坛，他们首创的飞机奇迹，从此载入了世界科技史册。他们的成功又一次向人们揭示了一条真理：聪明在于学习，天才在于积累，只有勤奋的人才能攀登上科学高峰！注：我们不聪明在于我们不勤奋，我们不勤奋在于我们无压力，我们无压力在于我们没有寻找到值得追求的目标！原来我们好狂妄呀！67 飞船会代替飞机重新航行吗1937年5月6日，一个晴朗的初夏，美国新泽西州的莱克赫斯机场上，蓝白色的庞大的飞船“兴登堡”号渐渐降落，欢迎的人群正在挥手欢呼，庆贺它胜利地完成了长距离的飞行。飞船离地面200米时，突然人们听见“喀”

46、的一声，一阵先是淡红、后是深红的火焰腾空而起，烟雾满天，飞船上满载的易燃的氢气爆炸了，造成了30多人死亡。从此以后，飞船就几乎在天空中消声匿迹了。一直到90年代后期，由于油价飞涨，大多数航空公司亏本，人们又重新想起了飞船。当然飞船重新受人注意，不仅是经济上的原因，还因为经过最近一个时期科学家的努力，技术设备大有改进，安全系数已大大增加。一般飞船主要有3个部分组成：体形庞大的气囊，里面装有比空气还轻的气体使飞船具有浮力；前进方向和上下控制设备；载货和载人的船舱。现在，人们已用氦气，不但比氢还轻，而且不易燃。另外，气囊的牢固度、密封性都大大增加，人们已用非常牢固和耐用的尼龙织物制成气囊的外壳，再用

47、一层丝毫不透气的合成薄膜作为气囊的衬里，保证了气囊安全可靠。载货和载人的船舱，也用了高浓度的防腐蚀、防燃烧的新合金。美国有一家科研机构使用这种气囊的模型飞船航行了1年多，证明性能良好。安全问题一解决，飞船就显示出它强大的生命力。首先它可大大节约燃料，空气囊的气体不像飞机一次就消耗完，而可长期使用。在上升时，飞机需要花费很多燃料使其上升，飞船却不需要。在空中，因飞船本身具有浮力，前进时所耗的燃料也比一般飞机节约。由于飞船的浮力比飞机更大、更稳定，载重量也可大大增加。一般飞机升降时都需要跑道，飞船却不需要。它可以像直升机一样，垂直地升降，只要有一个较平的地面就可以。在解决噪声和污染方面，飞船与飞机

48、相比有独特的优点。由于飞船可任意在空中停留，它对勘探石油、探测气候、考察海洋等一些科学实验活动比飞机有更大的优越性。目前，飞船在空中前进的动力技术也在日新月异。人们已使用一个较小的核反应堆装在飞船船舱里作为前进的动力，这成为可能，是由于飞船船舱的体积要比飞机大得多，这样的核飞船可以作多次环球飞行，不用加燃料。另外，美国的两位科学家已试验在飞船上装太阳能电池，利用太阳能作为动力，称为太阳能飞船。68 王冠之谜公元前287年，在古希腊的叙拉古市，诞生了一个很有才华的人，他的名字叫阿基米德。按照当时的惯例，阿基米德被送到埃及的王家学校去学习。他学成回国以后，把所学知识用于实践，解决了许多实际问题受到

49、了国王的赏识。国王希艾罗是一个勇敢善战的人。有一次打了胜仗，为了庆祝胜利，他决定要献给神一顶王冠，于是下令找来了一个高明的金匠来制作。国王的会计官给了金匠必需的金子，不久王冠制成了，它玲珑剔透，金光闪闪，国王非常满意。但是，人们私下传说金匠并没有把全部金子用到王冠上，而是掺进了一部分银子。国王听了，也起了疑心。他把金冠称一下，和交给金匠的金子一样重，颜色也黄澄澄的，看不出掺进了什么。如果为鉴别真假打碎这个精致的王冠，又觉得可惜。他让阿基米德解开这个谜。阿基米德接受了这个任务，回到家里左思右想，一直没想出好办法来。他茶饭无思，焦躁不安，带着满脑子问题在洗澡。澡盆里装满了水，阿基米德慢慢把身子沉了

50、进去。哗啦哗啦，水不断溢了出来。以前，出现这现象谁也没有思索过它的意义。现在，阿塞米德一心在寻找解决问题的方法，所以一下子从澡盆溢水的现象中受到启发。他意识到从盆子里溢出来的水就等于人体进入水中的体积，如果在容器里装满水，把金冠沉进去，根据溢出的水量，也就可以知道王冠的体积了。只要弄清王冠的体积，下一步就好办了。想到这里，阿基米德忘记了自己在洗澡，光着身子从浴盆里跑出来，大声喊着：“解决了！解决了！”他首先测出王冠的重量，然后准备了和王冠一样重的一块纯金块和一块纯银块，还有一个装满水的容器。阿基米德把纯金块慢慢沉入容器，算出溢出的水量，根据他的推理，这些水的体积就是纯金块的体积。阿基米德再把纯

51、银块沉入装满水的容器，根据溢出的水量又算出纯银块的体积。当然，银块的体积要比金块大。最后，他又把王冠放入装满水的容器，根据溢出的水量测出了王冠的体积。阿基米德把王冠的体积和纯金块与纯银块的体积加以比较，发现王冠的体积比纯金块的体积要大，比纯银块的体积要小，这就证明了王冠不是用纯金制成的，而是用金银混合制做的。根据测出的结果，他还计算出有多少黄金被换成了白银，终于揭开了王冠之谜。他对金匠说了自己的测试过程，金匠只好承认自己的罪过。69 祸从天降1982年1月的一天，在热闹繁华，大厦林立的纽约市曼哈顿区，刚刚下班走出高层大厦的罗约斯派尔乌吉尔小姐，忽然被身后冲来的一股猛烈的风暴卷进附近的水泥花坛中

52、，碰得头破血流，双臂折断。知识渊博的斯派尔乌吉尔立刻敏锐地意识到：这不怪天气，而是“穿街风”给她带来的不幸。于是，她到法院起诉，控告了设计这座大厦的建筑设计师和纽约市政当局。如果在10年前，她的控告会被驳回。但在今天，在建筑学家和气动工程学家、物理学家的协助下，法官们认真审理了这起案件。结果，斯派尔乌吉尔打赢了这场官司，获得了650万美元的损失赔偿费。这件案件的判决是正确的。科学家们发现，由于高层建筑的先后兴起，大城市街道上的风，多半不能归咎于天气，而应由建筑设计师负责。这是由于：高层建筑如果设计不当，就会挡住高处的气流，迫使其折向地面，在街道上形成小型风暴，这种小型风暴就叫“穿街风”。人类进

53、入20世纪以来，竞相建造摩天大楼成为时髦。如美国，1931年在纽约市落成的102层帝国大厦，高381米；1972年在纽约兴建的110层世界贸易中心，高412米；1974年在芝加哥市崛起的希尔斯大楼，虽然也是110层，高度竟达442米。这些鳞次栉比的超级摩天大楼引起的“穿街风”，已经给大城市带来了不少的麻烦。科学家最新研究结果表明：“穿街风”是由一些可以预见到的空气动力效应造成的。人们知道，风源在太阳，产生于大气的运动。气流运动便是风。气流运动愈强，风力则愈大。建筑物等地面障碍可使风速减弱，风向改变，但往往在近地面处产生紊乱交错的“湍流”。在楼房高密林立的大都市，这种湍流又会“扶摇直上”到五六百

54、米之高，尔后又会运动向下，当进入狭窄的空域，就会降至建筑物基础部，沿着建筑物的“空隙”马路和巷道冲袭；一经拐弯处，会迅速旋转，强劲起来，宛若小龙卷风肆虐横行；如遇凹角处，则会变成风速虽小但压力极大的地面风暴。这就是“穿街风”。70 耐人寻味的昆虫飞行在五彩缤纷的大自然中，昆虫世界是个引人瞩目的生物群体。它们出现于距今4亿年前的泥盆纪。在3亿年前，部分昆虫开始振翼在空中翱翔，比鸟类的飞行早15000万年。是空中最早的主人。一般昆虫的飞行都是靠摆动翅膀。其中以蜉蝣摆动翅膀的方式最为简单，它的每片翅膀都是从上向下挥动，并和迎面而来的气流构成不大的角度。双翅目昆虫（如蚊子、苍蝇等）和膜翅目昆虫（如蜜蜂

55、等）摆动翅膀方式最为复杂，假如它们在飞行中是停止不动的话，那么翅膀动作将成“8”字形，与螺旋桨工作效果相同。当人们把这种昆虫向前飞行时翅膀所画出的图形进行研究时，发现这竟是正弦曲线。昆虫飞行时会发出嗡嗡声。原来，声音是我们用耳朵觉察到的空气振动，振动快，音调高；反之，则低。如生活在马粪中的甲虫，拼命振动翅膀，每秒只有87次，因而发出了低沉的声音；而蚊子每秒则可振动594次左右，因而听起来音调极高。蝶形昆虫振动的次数最少，因而它们似乎是无声无息地飞着。昆虫飞行有速度高、飞行距离长、耗能少、机动性大等特点。如果把昆虫与鸟、飞机的飞行速度比较一下，昆虫的速度当然很慢。如丸花蜂的时速是18公里，乌鸦的

56、时速是50公里，而螺旋桨飞机最高时速可达900公里。不过，如果计算一下丸花蜂、乌鸦和飞机飞行相当于自己身长的距离时，那么人们便会惊奇地发现，相对速度最低的却是飞机，而最高的却是昆虫。丸花蜂每分钟内飞行的距离是自身长度的10000倍，乌鸦是1700倍，而飞机只是1500倍。不少昆虫能持续飞行100公里，蜻蜒、蝴蝶可以不停地飞上几百公里，有一群飞蝗竟从非洲的西北部直接飞往百慕大群岛，全程是2400公里，其飞行高度，最高曾达6000米。这说明，昆虫对缺氧和低压有很强的适应能力。在耗能方面，昆虫比飞机要节约得多。蜜蜂飞行32公里只需消耗0.0035克糖，而在蜜蜂的素囊中一般能储藏0.02克蜜糖液，大约

57、相当于0.004克纯糖。因此，即使飞上30公里，它同样是有利可图的。蝗虫飞行一小时体重仅减少0.8%。更有趣的是，昆虫在飞行中所消耗的能量，比它在陆地上“漫步”时更节约。德国研究人员发现，蜜蜂飞行78米所消耗的能量，同它们在地面上爬行3米所消耗的能量相等。昆虫飞行的灵活性和机动性都是引人注目的。它们能随意升降、转弯、前进与倒退，并且不必滑跑就能直接起飞或降落。飞行器在飞行中会产生机翼颤振现象，这是一种极为有害的颤动，常使一些高速飞行器折翼而坠。然而蜻蜓飞行时却没有颤振。原来，蜻蜒的每片翅膀前缘的上方长有一块深色的角质加厚部分翼眼。这种组织有调整翅膀振动、消除颤振的作用。在此启发下，人们在飞机机

58、翼前缘装了一种加重装置，这样就可以消除对飞行有害的振动了。71 啄木鸟的头竟是绝妙的减震器天牛、透翅蛾、吉丁虫等，隐藏在树干内部蛀食为害，造成树木枯死或风折，降低木材的利用价值。用药物或人工防治这类害虫，既费工、费钱，也不易达到理想的灭虫效果。于是，人们想到了善于在树干上攀登觅食，凿孔钩虫的啄木鸟。全世界有啄木鸟200多种，其中我国有20多种，有绿啄木鸟、棕胶啄木鸟、大斑啄木鸟、星头啄木鸟等。啄木鸟每天可以消灭上百条藏在树干中的害虫。生了小鸟以后，它就更忙了，每天至少要给小鸟喂食25次以上。据试验，在1000亩人工林内居住的两对啄木鸟，一个冬季可啄食树干内光肩星天牛86%、吉丁虫97%，基本控

59、制了蛀干害虫的发展。此外，食叶害虫天社蛾、黄刺蛾、避债蛾及其他在树干上的越冬茧等，也是啄木鸟冬季的食粮。啄木鸟虽然翅膀短而钝，不适于远距离飞翔，但是它却有一种极为高超的攀援树干的本领，可以在又直又滑的树干上攀登自如。这是因为它的趾长得非同寻常。一般鸟趾是三趾向前，一趾向后；而啄木鸟却是三趾向前，二趾向后，并有锐利的爪钩。啄木鸟还有一副坚硬而又有弹力的尾羽，可以用来支撑身体。因此，它不仅能够有力地抓住树于而不致滑下，还可以沿着树干向上跳跃和灵活地绕树干转动。啄木鸟的嘴巴又长又尖又硬，就像木匠用的凿子一样，不仅能啄开树皮，而且能一直插进坚硬的木质部，直捣害虫的老巢。它的舌头又长又细，还长了许多倒刺

60、，表面布满一层粘液，不管害虫隐藏多深，都可以准确无误地把害虫钩出来，就是幼虫和虫卵也别想逃脱，啄木鸟舌头上的粘液可以直接把它们粘出来。看到这里，你可曾想过，啄木鸟啄树的时候，它那长嘴的前端有多大的速度吗？根据计算，啄木鸟的头部向前运动的速度，几乎是声音在空气中速度（334米/秒）的两倍。它以如此高的速度不停地带动着嘴啄树，既不会患脑震荡，又不会产生头痛症。它的脑部如此壮实，的确令人佩服。科学家对啄木鸟头部解剖分析，揭开了其中的奥秘。在它的大脑周围有一层海绵状骨胳，里面含有液体，能起消震作用。在它的脑壳外围还长满了能起减震作用的肌肉。当它啄树的时候，头部是严格地作直线运动。科学家们从这里得到减震

61、防震的启示：在设计头盔和安全帽时，帽顶与头顶之间的填充物，要用坚固而又轻又密实的海绵状材料；帽顶要坚固但不要过厚，发生撞击时，要使人体头部尽量做直线运动，不产生任何转动。如果进一步研究，还可以找到更佳的防震办法，来改进车胎、房屋和精密仪器的消震设施。72 章鱼与真空吸盘据说，上世纪日本皇室一艘满载朝鲜贵重瓷器的货轮在日本海沉没，尽管知道沉船准确地点，但因潜水员下潜不了那么深，于是求助于章鱼章鱼跟乌贼一样，同属头足类动物。因为它的“脚”长在头顶上。章鱼有8只长脚，活像8条带子，故有人称为“八带鱼”。其实，章鱼本不是鱼，而是一种贝类。章鱼脚上长有强有力的大吸盘，平时嗜好器皿，喜藏匿其中，吸附不出。

62、人们利用它这个怪癖，得益不浅。希腊的克里特岛，由于煤船的频繁往来装卸，海底堆积了厚厚一层煤。渔民们常捉来章鱼，拴在长绳子上丢进海里，让章鱼到海底去抓煤块，然后再把绳子拉上来，煤块也就捞上来了。章鱼抓煤块靠的是脚上的吸盘，吸盘的构造和人们沿袭用的拔火罐相似。拔火罐里的燃烧物消耗了罐中的氧气，使罐内外产生了压力差，这就是拔火罐有吸力的原因。章鱼则是利用肌肉收缩排出吸盘内的水，造成吸盘的压力差而产生吸力的。章鱼吸盘的吸附能力很强，有时甚至能吸住比自己体重大20倍的煤块。文章开头提到的日本沉船上的瓷器打捞正是利用了章鱼脚上的吸盘。人们把章鱼系上细绳投入大海，沉至海底，章鱼便觅罐而卧。随后，人们拉起绳子

63、，顽固的章鱼死吸住器皿不放，于是一个个贵重瓷器被吸拉上来。章鱼强有力的脚和吸盘是它的防御工具。在海洋里，与它同样大小的动物都受其害，就是最大的、装备最好的虾，也难免成为章鱼的牺牲品。据说，产于北太平洋的大章鱼，其脚有3米长，潜水员碰上它，凶多吉少；它甚至能把脚伸到小艇上，把小艇拖翻！章鱼凶残，可对其子女却照顾得无微不至。章鱼为了保护自己所生的蛋，常端坐蛋上，须臾不离，不吃不喝，以保下一代平安出生。有趣的是，章鱼休息时，总是留一两条长脚“值班”。长脚不断转动，如触到敌害，它便会跳将起来，逃之夭夭。章鱼还有一套登陆越境的绝技。科学家吉利帕特里曾亲历过这么一回事：有一天，他提着一只盛有章鱼的水桶进书

64、房，想让客人们观赏，在等待客人时，他专心看书，突然听到一声巨响，原来水桶里的章鱼竟越出水桶口，爬上书架，将一本厚书推了下来。章鱼吸盘产生巨大吸力的道理，人们早已利用来研制用具和机器。常见的如“真空吸盘式”塑料挂衣钩。这种塑料吸盘只要往玻璃或者平整的木板上按，挤出盘内空气，就能牢牢地吸在上面，一个小小衣钩可擎住一件大衣的重量。在工业上，人们利用这个原理制成了真空起重机。这种起重机用吸盘代替了普通起重机的吊钩，工作时像章鱼一样，把装有吸盘的吊臂对准吊物的光滑部位，就能牢牢地抓住起吊物。国外有人曾用这种起重机吊运重达30吨的水泥预制板。73 狂噪之神的耳朵西西里有一座叫吉尔真提的大教堂。教堂的内部呈椭球体。我们知道，椭球体有两个焦点，倘若在一个焦点上发出声音，在另一个焦点上听来就和原来的声音一样响。吉尔真提大教堂落成后，其中的一个焦点被无意地选择为放置忏悔椅的地方。一个人偶然发现在另一个焦点能听到忏悔人对牧师所作的忏悔，并以此作为一种乐趣。他甚至还邀请他的朋友一起去偷听。恰好有一天是他妻子来作忏悔，他和他的