8.“流水不腐”与“谢皮罗现象”

中国有句古话：“人往高处走，水向低处流。”现在我们都知道这是为什么，但是，站在古人的角度来看，他们未必就能理解“水向低处流”的科学原理，只是从对自然现象的观察实践中得出的正确结论而已。当然，这是时代的局限，非中国古人无能。

同理，对于水的另外一些特性，中国古人也就更加弄不明白了，但却同样得出了正确的结论。比如，中国古人关于借用水特性所描述的一句经典俗语：“流水不腐，户枢不蠹。”

这句话是什么意思呢？此话出自2500年前的中国古籍《吕氏春秋》。腐，臭也；户枢，指旧时屋门的木轴；蠹（dù），蛀也。意指常年流动的水不会发臭，经常转动的门轴不会腐烂，比喻经常运动的东西不易受到其他生物体的侵蚀。

流水不腐，这是常理，似乎地球人都知道。但对于流水为什么会不腐，不仅中国古人弄不明白，恐怕如今的大多数人也说不清楚其中的科学道理。实际上中国宋代朱熹的两句诗即在回答这个问题：“问渠哪得清如许，为有源头活水来。”人们把不断流动的水，称为活水。与此相对应，把不流动的水称为“死水一潭”。但是，一潭死水为什么会变脏发臭？古人也回答不了这么深奥的问题。

现代科学研究表明，这主要是水中好氧微生物的繁殖消耗氧气而使水体成为少氧环境，致使厌氧的微生物大量繁殖，并在其代谢过程中释放出有毒有臭味的硫化氢、难闻的氨气和甲烷等气体。而经常流动的江、河、湖水又称为活水，流动中水与空气的接触面增大，水中有足够的溶解氧，使好氧微生物良好生长，厌氧微生物受到抑制，好氧微生物可将水中的有机物部分转变成水和二氧化碳，而微生物菌体又能被一些低等动物吃掉，从而起到了清除水中杂质的作用。同时对于微污染的水体，通过好氧微生物的作用也可以使之变得清澈洁净。

但是，水的这种自净能力也是有限度的。超过限度，污染严重的流动水也会变脏发臭。

那么，什么是“谢皮罗现象”呢？20世纪60年代，美国麻省理工学院的谢皮罗教授在洗澡时留意到了浴缸里排水时形成的漩涡。他发现，每当排放浴缸里的水时，如果不加人工因素干扰，水就会自然形成逆时针方向的涡流，从排放口流出去。并且无论在哪种浴缸，反复试验都是如此。

谢皮罗分析了各种原因后认为，这种现象与地球的自转有关。当物体处于低纬度时，随地球转动具有的自西向东的线速度比较大。当物体由低纬度向高纬度运动时，仍然会保持低纬度较大的线速度。这个惯性就会使物体向东偏。在北半球，浴缸里南边的水的线速度比北边的大，向东的惯性就会使水形成左涡旋，也就是顺时针方向的旋转。

谢皮罗于1962年在其发表的论文中推测：在南半球水形成的涡流应该是逆时针方向的，而在赤道上应该没有旋涡。他的推测引起了各地科学家的兴趣，他们在地球上各地观察，发现谢皮罗的推测确实不错。以后，水流的这一特殊现象就被命名为“谢皮罗现象”。

北半球水流涡旋

南半球水流涡旋

由此，人们开始明白在地球上，水是流体，空气也是，所以飓风、龙卷风在北半球是顺时针旋转，在南半球则是逆时针旋转。如果去野外观察，北半球由南向北的河流，总是东岸被水流侵蚀得比较厉害，南半球则相反。其中的道理是一样的。

推而广之，“谢皮罗现象”对于我们研究海底洋流和地下潜流以及“厄尔尼诺现象”等，也都是大有启发的。

这说明，水在地球上的流动不仅受地球引力的支配，同时也受到地球转动的影响。这也算是水的又一个重要特征吧。

“流水不腐”与“谢皮罗现象”也向我们揭示了一个问题，就是许多自然现象在没有产生现代科学技术之前，即使人们有所发现，也无法给予合理的解释。只有现代科学技术才是打开自然奥秘的钥匙。同时也告诉我们，善于对客观事物的留心和细致观察，是启迪我们思想和科学发现的重要前提。