物理才是最好的人生指南
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◎ 生活物理学:大自然会设法把空缺补满

当我觉得生活塞得太满,于是开始清理衣柜、清理行事历时,同时也必须留意“大自然讨厌真空”这回事。我很清楚,大自然马上会设法把空隙填满,而且不这么做不行。也因为我知道大自然的这项特性,所以一开始就要压制它,清空或补满都必须由我来控制。如果星期五晚上空出来了,却没有用其他事情补上,大自然就会忍不住插手。它不挑,随便什么都好。我会被选进业余的马球队,赛后都得大口狂饮啤酒,或被说服提供外来鸟类临时收容服务。这两种活动我都没意见,可是我的酒量没那么好,而且看到鸟就会吓得魂飞魄散(我三岁的时候看了几段希区柯克拍的《鸟》,真是大错特错)。

不管是谈恋爱、生涯规划或者生活当中需要花点心思的其他什么事情都一样,千万别出现真空状态,要在大自然动手之前,自己把空间填满。

如果你不希望自己好不容易创造出来的新空间立刻被填满,需要有时间决定究竟自己想要什么,那就要做好准备,因为大自然会努力扳回一城。你当然有可能整理出一块净土,不过要花费不少心思。许多念佛的、坐禅的、练瑜伽的这些人终其一生都在腾空间。也许表面上看似安详平和、处事低调无所争,但他们可是和自然打肉搏战的高手。就像罗榭尔修女对付塑料空瓶那样,当大自然不断试图压垮他们时,他们还要对抗如潮水般涌来的诱惑、猜疑和欲望。如果大自然对你想保留的空间施加压力,不妨试试我的办法:想象罗榭尔修女拿着吸尘器的吸头,靠在你心脏、脑袋或是什么需要清空的地方。闭上眼睛,什么都别想,就让吸尘器噗、噗、噗、噗吸得清洁溜溜。

* 物理练习

一、海平面的大气压力是每平方厘米1.0336公斤,这样的压力把水推进空管子里时,高度可达10米。那么,为什么用吸管只能让水升高大约6米?

解答:我们的嘴没法制造出完美的真空。

我们就算吸到脸颊发酸,还是没办法把空气里的每一个原子都抽离吸管。因此,在吸管这边还是有些力量可以对抗压在液体表面上的大气压力,所以没办法让水上升到10米的高度,而只能上升到大约6米的高度。由于人们喜欢把饮料拿在手上,所以用吸管喝倒是不成问题。

你可以自己算一算。你应该还记得以前学过水的密度。当时你很认真,并没有分心去注意前面那个家伙的脖子长得很奇怪。水的密度大概是每立方米1000公斤。等式的一边是水的重量,另一边则是大气压力往下推的重量,解出高度:

1000公斤/米3×水的高度=10336公斤/米2

水的高度=10336÷1000米

水的高度=10.336米

二、棉花糖在真空中膨胀,此时重量有没有改变?这样热量会更高吗?

解答:膨胀的棉花糖其重量和所含热量仍然跟原来一模一样,因为棉花糖的质量并没有增减。只是质量分布的方式不同。

三、如果你能用吸管吸水的高度是5.4米,再用密度比水大的水果冰沙来试,这时候能不能用吸管把水果冰沙吸得更高?或是跟水一样高?

解答:由于在饮料表面各点的大气压力都是一样的,因此无法得到额外的助力。至于你的嘴,也一样会在饮料表面与吸管之间造成同样的压力差。唯一有变化的就是吸管内的液体重量。既然水果冰沙比水重,那就没办法吸得像你用吸管吸水一样高。

四、还有谁在用“最讨厌”这个词?

解答:科学老师、吸血鬼、鼓吹内战的人。

* 试着做做看!

从前面和乐团主唱打赌的经验,我们可以了解到,用一根10米长的吸管吸饮料是不可能办到的,那么我们来研究研究可用多长的吸管来喝饮料,还有大气压力的作用吧!

你需要的是两根长7.5米的吸管,两杯调酒,一队好胜又青春健美的高中或大学啦啦队。

找一处沙滩(为了确保你和海平面一样高,而且落地时较软),把装着调酒的杯子放在沙地上。再找一群强壮得不得了,而且平衡感超级棒的啦啦队员,请他们叠成金字塔,你则高高坐在最上层。试试看从那个高度用吸管喝酒。

接着,把吸管剪去30厘米,然后变换阵势,让你坐的位置同样降低30厘米。反复操作,直到你能把调酒吸起来为止。把能吸到调酒的最大吸管长度记录下来,接着,带着那杯调酒和啦啦队员来到喜马拉雅山的山脚,同样从头做一遍。在喜马拉雅山的山脚下,你能用吸管喝到饮料的最大高度是多少?比较短,还是比较长?

解答:在沙滩上,大气压力全都压在液体的表面,根据把空气抽出吸管的能力好坏,当你把吸管里的空气吸出去的时候,调酒可在吸管里上升3到6米高。

高海拔的喜马拉雅山大气压力较低,压在液面上的压力就比较少,所以即使你把吸管里的空气抽出来的能力一样,你能用吸管喝到饮料的最大长度也会比在海滩用的要短;这是因为把调酒推进吸管的压力减少了。

记得招待啦啦队员做喜马拉雅玫瑰盐去角质按摩。他们还真有耐心肯听从你的怪异要求。