□新时报记者 江丹
生活中有很多日常现象,不注意就疏忽过去了,一注意就发现全是问题,可是自己思考有时又得不到答案,想做实验又觉得可能会造成浪费,比如:我们通常用热水冲咖啡,那么冷水能冲开咖啡吗?
中科院物理所编著的科普趣味读物《1分钟物理》,回答了生活中很多千奇百怪的问题,其中就包括冷水能否冲开咖啡。“冷水能冲开咖啡,只不过需要你持续不断地努力折腾,比如充分搅拌、大力摇晃。……一般来说,温度越高,溶解越快。这是因为温度升高,分子热运动加剧,咖啡分子更容易跑到水分子之间的空隙中,宏观上就是咖啡比较快地溶解了。冷水中的低温环境会减缓这个过程,但它并不是不能完成。”
我们在冲咖啡搅拌的时候,会随之起一些泡沫,但是我们常见的泡沫往往是白色的。浪花算是大海搅动的泡沫,也是白色的,可是水是透明的,海是蓝色的。据《1分钟物理》的解释,浪花的颜色跟光线的折射和反射有关。“浪花其实是破碎的波浪,波浪破碎的时候会卷进一些空气,所以浪花的组成成分不仅仅有水,还有气泡,这些气泡对浪花的颜色有着至关重要的影响。气泡的表面是膜状的,上面的小水珠就像一个个棱镜,当光线照在浪花上的时候,浪花表面会发生多次的反射以及折射,最终光线从不同方向反射出来。各种颜色的光反射概率相等,浪花就变成了我们所熟悉的白色。”
对于近视的读者来说,站在海边细细地欣赏海浪,必须要戴眼镜,但是当他们下水游泳时,却可以摘下眼镜,因为在水底时可以看得清清楚楚。不是因为水有治疗近视的作用,也是由于水对光线的折射。当眼部调节晶状体形状的能力变弱,经过晶状体折射的光线过早汇聚,从而导致落在晶状体上的像变得模糊不清,所以眼睛看到的像也是模糊的。
“近视镜的作用就是令光在进入眼睛之前提前发散一次,发散后的光经过(不健康的)晶状体之后反而可以在视网膜上形成清晰的像。我们在水下睁开眼睛时,由于水的折射率大于空气,光从水中进入眼睛产生的偏折效应比在空气中小。这就相当于对光进行了一次发散,其结果就是我们看得清楚了。”值得注意的是,长时间生活在水中,受这种光线折射的影响,也会影响视力,所以大多数金鱼都是“近视眼”。
夏天我们热爱大海,也热爱风扇。不知道是否有读者注意到,我们使用的风扇是向左逆时针旋转的。据《1分钟物理》的解释,这应该与螺纹方向有关。“常见的螺纹都是右螺旋的。因为规模效应,右螺旋的螺纹比左螺旋的更便宜。如果点击向外伸出的转轴末端为普通右旋螺纹,且与风扇配套,那么你很容易发现,当风扇逆时针旋转时,风扇与转轴之间的作用力趋于将两者拧得更紧;当风扇顺时针旋转时,螺纹连接处会越来越松。虽然现在风扇链接方式越来越多,但这种方式依然作为主流保留了下来,甚至可能成为行业规范。”
在这个夏天,除了升高的温度,还有时不时便来一次的降雨。生活在济南,常常出现东边下雨西边晴的现象,但是似乎没有人真正站到过这两种天气的明确分界线下。《1分钟物理》解释,如果站在开阔的荒野,或许能看到下雨的地方和不下雨的地方是有比较明显的分界的,或者突然而至的阵雨且雨滴较重、风速较小时,也容易看到干湿交界。大多数时候我们很难体会到“两重天”的感觉,是因为云层距离地面的高度非常高,“雨滴在下落过程中会因为受到风的扰动而随机散开,导致边界模糊”,而且“云朵在风力作用下移动,速度可以轻松达到几十米每秒,边界快速移动,对观察者而言也是一晃而过”。此外还有一个概率问题,那就是我们“不容易碰巧处在边界附近”。
至于防辐射服、手机、微波炉这些日常与辐射有关的器物疑惑,《1分钟物理》中也一一解答。这些问题,我们过于重视或者轻视,大概都是因为我们少了一点点物理常识,而太相信我们的直观认知,太想当然。
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济南新闻,新鲜有料。可以走尽是天涯,难以品尽是故乡。距离济南再远也不是问题。世界很大,期待在此相遇。