第三章 令人費解的科學現象

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遇到熱油脂便會溫度上升直至沸騰。蒸汽氣泡迅速地穿過熱油脂上升並帶著油滴急劇地進入外界空氣中,如果這些油滴遇到火苗,那它們也會燃著。

試著用水來熄滅一個著火的油鍋是在廚房裡發生的最危險的事情之一。你應該把一件潮濕的衣服覆蓋在油鍋上使火焰與氧氣隔絕,而後它們很快就會熄滅了。

為什麼用熱水洗羊毛衫會縮水?

因為羊毛是由鱗狀纖維構成的。如果你在一個高倍顯微鏡下觀察一根羊毛,你會發現它的表麵看起來就像螺紋塑料杯的表麵。在一般情況下,這些粗糙的表麵不會互相接近到非常緊密的程度,但如果把它浸在溫水裡,那麼纖維上的鱗片就會互相絞住,而當羊毛乾了之後它們卻不容易再分開了——那麼你的毛衣就收縮了,羊毛糾纏在一起,因為羊毛的表麵互相絞合在一起了。

羊毛是一種奇特的材料。羊毛的表麵會排斥水(厭水的),但羊毛纖維的內部是空的且會吸水(親水的)。如果你弄濕了羊毛衫,它會先排水直到它達到了一個臨界點,然後轉而開始吸收水分。如果吸收的水被加熱了,纖維就會變得光滑而那就是開始收縮的時候,並且這種收縮不能被逆轉。一旦一件羊毛衫縮了水,那就不可能恢複了。

頭發是如何帶上靜電的?

乾燥的頭發會貼在梳子上;在晚上沒開燈的房間可以看見貓蹭過毯子時放出的電火花;雷雨大作時可以看見雲層中的閃電……這些都是物體帶有靜電的例子。許多物體,像頭發、毛毯、雲層和大地,都能帶上靜電荷。

我們先要了解一些關於原子的常識。我們已經知道,原子中心的原子核是由帶正電的質子和不帶電的中子組成的。原子核周圍是繞核運動的電子,被稱為電子雲。電子被帶正電的原子核吸引,使原子成為一個由原子核和核外電子構成的整體。這個電場力就像是一種強力膠,要不是這種力的存在,宇宙中的所有物質都會瓦解,成為一堆堆的物質顆粒。

對於原子來說,如果原子核裡有3個質子,那麼核外就一定會有3個電子,從而保持了原子的電中性。因為我們周圍的物體大都是由原子組成的,所以他們都不帶電。

如果一個物體暫時性地帶上了靜電荷,它就有可能會放射出電火花。帶電表明組成這個物體的原子中,有一部分電荷不平衡了,可能是得到了多餘的電子帶上了負電,也可能是失去了電子帶了正電。

在乾燥的房間裡梳頭,頭發上很容易產生靜電。電子會從頭發上跑到梳子上,這樣梳子和頭發就都帶電了。

摩擦起電就是梳子讓頭發帶電的原因。當兩個物體的表麵相互摩擦時,兩個物體都會帶上電荷。雖然頭發和塑料梳子看起來都是光滑的,但其實在原子量級上,它們的表麵都是凸凹不平的,由原子堆成的小丘一個接著一個。所以當梳子與頭發摩擦的時候,頭發上的一些電子就會留在梳子上的溝壑裡,反之亦然。

在空氣相對潮濕的環境裡,摩擦的現象就會得以緩解,因為留在頭發上的水分使頭發表麵變得光滑了。同樣,如果頭發上有油分,摩擦起電的現象也會減弱,因為油層在梳子和頭發之間起到了潤滑的作用。但是在乾燥房間裡的乾燥頭發上,摩擦就會很嚴重,頭發上的電子會因此從頭發上脫離下來,附著在梳子上。由於電子帶負電,梳子就因為帶有多餘的電子而帶上了負電。與此同時,一些頭發也因為失去了電子而帶上了正電。又因為正負電荷相互吸引,帶正電的頭發就總是會貼在帶負電的梳子上,即使把梳子拿開,頭發也會跟著梳子豎起來。

但正負電荷會互相中和,向著平衡的狀態恢複。當正負電荷完全平衡時,原子就恢複了常態,此時無論是梳子還是頭發都不帶電了。

“浴室歌聲”會更好聽嗎?

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在浴室外聽到歌聲的人們可不會這麼認為哦!不像在其他房間,浴室裡充滿了堅固的、會反射的牆麵,想想那些光亮的牆壁、堅硬的洗手盆和浴缸、還有沒鋪地毯的地板——多麼完美的高頻反射表麵啊。在一個掛著窗簾的普通房間裡,高音(大部分歌唱所包括的)都被吸收而低音可以存留。比如,在隔壁的立體聲係統中演奏的低音電吉他比起架子鼓中的鈸聲更容易被隔牆聽到。因此,如果你在浴室裡唱歌你會得到些反射回來的高音,而如果你在起居室裡歌唱就不會這樣。

你也必須考慮到共鳴的因素。物體有一個它們“更願意”振動的頻率。在一間浴室裡可能意味著那個確定的頻率似乎要比在其他房間裡的更高,因為對於牆壁和其他表麵來說它們都處於同一個共鳴頻率。如果這共鳴頻率是歡快的音樂,那麼顯然你將享受你所聽到的聲音,並因此開始認為你的歌聲真的很好聽。

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