《怎样把仓鼠变成化石》TXT全本下载 作者：米克·奥黑尔

第1节：发泡酒的误会
    

　　发泡酒的误会
 
　　有人告诉我，如果把一个茶匙悬在瓶子口上，香槟酒的泡沫会保留一整夜。这是怎么回事呢？
 
　　我们把这节内容包括进来，不是因为它很精彩，甚至都不是因为它实际可行。把它写进来是为了强调，当试图证明或否定某个理论时具有参照对比条件的重要性。
 
　　所需的材料
 
　　几瓶香槟酒
 
　　一台电冰箱
 
　　一个茶匙
 
　　几个香槟酒杯
 
　　要做的事情怎样把仓鼠变成化石?厨房之内
 
　　打开两瓶香槟酒，每瓶喝掉一些，然后在其中一瓶的瓶口插入一个茶匙，匙柄下垂，不要让茶匙碰到瓶里的酒，如果会碰到，就再喝掉些。另一个瓶子的口要敞开。要想保持真正的控制对比，要尽量使两个瓶子里香槟酒的量相当。现在把两瓶酒都放进冰箱，让它们过夜。每过一定的时间，就对其进行检验，记录两个瓶子的发泡情况如何，以及两个瓶子之间是否存在显著的差别。建议你分别在次日的早晨、午饭时间和晚上进行检验，并在以后数日不断检查，直到两个瓶子里的香槟酒完全没有了发泡现象。
 
　　会看到的现象
 
　　在对两个瓶子的发泡程度进行测评的过程中，需要客观。但是你会发现，在每个阶段的检验中，两个瓶子的发泡状态是一样的。尤其是如果你像一个不折不扣的科学家，反复进行这个实验，你更会发现这个事实。作为客观的测量，你可以看一看让泡沫抵达杯口需要倒入杯子的香槟酒是多少，不过为了让这种测量有效，必须保证用同样的速度向各个酒杯倒酒。
 
　　究竟发生了什么
 
　　本节提出的问题以及对这个“都市神话”状态的评价，是可以反映出被不具参照对比条件的实验所误导的一个经典实例。人们会认为本实验一开始假设的结论的确是那么回事，其原因是第二天早晨瓶口插着茶匙的半瓶香槟酒仍然在冒泡。而真正的情况是，不管香槟酒带不带茶匙，都会难以置信地连续数日保持冒泡，正如做过的实验所显示的那样。
 
　　实验中，敞着口、没有茶匙的香槟酒起着对比控制条件的作用，可借以衡量带有茶匙的香槟酒的冒泡情况。两瓶酒发泡程度在以完全相同的速率减弱。
 
　　因为人们很少同时打开两瓶香槟酒，而当把一瓶没喝完的酒在瓶口上放着一个茶匙保存起来之后，便把这瓶香槟在随后几天意外地长时间冒泡的现象归功于茶匙的作用。然而现在你将会发现，香槟酒会在三天或更长的时间一直冒泡。
 
　　在没有起参照控制作用的信息可以用来对比的情况下，把某种意义赋予一些表面上相联系的事件并不是什么稀罕事。你会经常听见人们说这样的事：“我刚刚想到你，电话就响了，还正好就是你打来的，多么不可思议……”其实这里并没有什么第六感觉，人们在此只不过是忽略了无数次“想到某个人并且电话没有响”的情况。
 
　　附注：
 
　　如果做实验的预算买不了香槟酒，用本地普通的汽酒进行实验效果也会很好。




  
  

第2节：面条之谜
    
 
　　面条之谜
 
　　拿住一根生的意大利面条（spaghetti）的两端并让其弯曲，为什么面条总是要断成三截或更多截？
 
　　这的确是一个奇怪的现象。按理说，拿住一根生面条的两端并让其弯曲直到折断，应该得到两截面条。但是，这几乎从不发生，并且通常是断成三截或更多截。1995年这个难题在《新科学家》上首次出现，1998年被再次提出。即使这样，直到2006年问题始终未能彻底解决。这个问题曾经让许多比我们更具智慧的人绞尽脑汁，其中还包括物理学家、诺贝尔奖得主理查德?费曼。
 
　　所需的材料
 
　　几根意大利面条（生的、干的）
 
　　能够接住碎面条的什物
 
　　要做的事情
 
　　拿住一根生面条的两端并让其弯曲直到它折断。用几根面条重复实验几次。
 
　　会看到的现象
 
　　在几乎所有的情况下，面条都会断成三截或更多截。即使在个别时候似乎只断成两截，你也经常会发现有碎渣或碎屑迸溅到厨房的边边角角。




  
  

第3节：究竟发生了什么
    
 
　　究竟发生了什么
 
　　早在1998年，《新科学家》的一个读者试着从本现象所涉及的一些问题找出关键所在，并几乎解答了这个问题。
 
　　首先，当你用力弯曲一根面条时，面条通常不会在受应力最大的弯弧顶点折断，原因是面条的断裂是由面条中的缺陷决定的。第一个断点出现在接近弯弧顶点的位置，那里的受力水平和缺陷的大小组合达到了某个临界值。这次折断把面条分成长短各一截。随后，较长的一截面条在快速回弹时，回抽作用使折断的端点被弹射到超过中值点，也就是面条原始伸直状态的位置，并引发了这截面条的下一个缺陷部位的活动。这个缺陷经过第一次弯曲已经在外侧张开，于是不需要在另一个弯曲方向上有太多的作用就可以造成折断。
 
　　其次，通过仔细观察各截面条的折断端，可以决定事件的顺序。一次折断发生时，裂缝整齐地从被拉伸的向外凸的一侧开始，末端在被压缩的向内凹的一侧，有些参差不齐。在断口的一侧通常会有一个尖屑或针状碎屑被撕去的痕迹。此外，仔细考察迸裂出来的中间一段，可以见到两端都有针状构造的证据，而且该构造在面条相对的两侧。这表明，产生中间一截面条的两次断裂是面条在相对两个方向上弯曲时发生的，这和线形面条结构的力学条件是一致的。
 
　　虽然读者的观察是在正确的轨道上，但只是部分回答了这个难题。这个问题最后让巴齐尔和塞巴斯蒂安在题为《连续断裂造成的圆柱体分割作用——为什么生的意大利面条不会断成两半？》的论文中对所发生的事情进行了研究。该论文发表在一份叫Physical Review Letters的刊物上，这使他们赢得了2006年“另类诺贝尔物理学奖”。
 
　　巴齐尔和塞巴斯蒂安通过钳住一端、弯曲另一端的做法，折断了许多粗细长短不同的意大利面条。他们发现由于所谓的弯曲波的作用，出现了意想不到的三截断裂。当面条的弯曲度达到某个临界点时，第一次折断出现，其振动产生了弯曲波，弯曲波沿断开形成的长度不一的两截面条分别向下传播，速度很快且振幅很大。
 
　　第一次折断形成的两截面条没有时间恢复变直，就受到弯曲波的冲击，这使面条进一步被弯曲而经历更多次折断，从而导致了面条一连串的破裂。这种情况发生时经常会造成三截以上的面条折断。
 
　　虽然作为消遣，折断面条本身有些无聊，但是，巴齐尔和塞巴斯蒂安的工作还为其他类型的延长状脆性结构，其中包括人体骨骼和桥梁拱结构中的破裂问题提供了重要的信息。
 
　　附注：
 
　　在1994年出版的理查德?费曼的图解传记《天才费曼》中，希尔?丹尼就他和理查德?费曼用意大利面条做的实验描写道：“如果你拿一根意大利面条并折断它，结果面条不是断成两半，而几乎总是断成三截。为什么这会是实际情况——为什么面条会断成三截呢？……就这样我们用了两个小时，折断了放在厨房各处的意大利面条，并且对有关意大利面条断成三截的原因没有提出什么合适的理论。”这似乎一直是一个常见的现象——很明显，费曼家里到访的客人，会受到意大利面条的招待，并被请求帮忙解决这一问题。
 
　　虽然这个谜曾使物理学家、诺贝尔奖得主理查德?费曼对之予以关注，但发现这一现象发生原因的人却在2006年获得了与诺贝尔荣誉对立的奖——另类诺贝尔物理学奖。诺贝尔奖奖励的是科学家工作领域的超级成就，而另类诺贝尔奖是从研究范畴的对立端，奖励那些在不可思议的、具有幽默感和常常让人觉得有些傻气的研究领域里取得的成功。
 
　　想阅读更多吗？
 
　　在www.lmm.jussieu.fr/spaghetti/index?html你可以看到一段折断意大利面条的录像，在网页上还可以找到更多关于巴齐尔和塞巴斯蒂安所做实验的信息。
 



  
  

第4节：香蕉皮
    
　
 香蕉皮
　 
　　在冰箱里面香蕉皮变成棕色的速度要比在冰箱外面快吗？
 
　　这和那些从小到大一直都相信冰冷食品变质缓慢的人的直觉是相反的。不过一个简单的实验将告诉我们其中的真相。
 
　　所需的材料
 
　　两根或更多的香蕉（香蕉要尽可能新鲜）
 
　　冰箱（尽可能是家用冰箱）
 
　　柠檬汁
 
　　要做的事情
 
　　把一根香蕉放入冰箱，另一根放在室温环境（20℃左右）。一天观察香蕉3～4次并记录香蕉皮变色的有关情况。作为附带实验，把第三根香蕉放入冰箱冷藏前先涂上柠檬汁。
 

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