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陽光脫險

2021-05-17 03:00:42
啟迪與智慧·下旬刊 2021年4期
關(guān)鍵詞:煤渣煤灰富蘭克林

人們常說,萬物生長靠太陽。人們還常說,空氣、水、陽光,一樣也不可少。陽光不但能養(yǎng)育生命,它還是危難時刻的大救星!

1903年,一艘名叫“高斯號”的探險船,到達了南極洲。

南極和北極類似,半年為界:半年“冬天”,黑夜漫漫;半年“夏天”,太陽低回。南極的風(fēng)也特別大,刮的時間也很長。

“高斯號”到達南極時,半年的白天剛開始,一場大暴風(fēng)過去之后,船被凍在冰上,船和冰像澆鑄在一起似的,一點兒動彈不得。

人們急了,船要走哇!怎么辦?用炸藥把冰爆破開,用電鉆把冰鉆上孔打碎,用鋸子把冰鋸開……一切努力都無濟于事:這里的冰破開后,那里的冰還沒來得及破,原來破開處又結(jié)冰了。目標(biāo)很明確,只有打開約1公里長、10米寬的航道,才能使船駛到?jīng)]結(jié)冰的海面上,脫離困境。有什么辦法能破冰通航呢?從船長到船員,都在為此冥思苦想。

正在大家一籌莫展的時候,忽然有一個船員說:“辦法有了!”他對船長說,“把船上的煤灰、煤渣等這些深黑色的東西都鋪到冰上,讓這不落的太陽來幫忙,這樣就能使冰化開?!?/p>

這個辦法是否會奏效呢?船長半信半疑。但看著一天天減少的食品,只好試試。

全船的人都動員起來了,把能搜集到的煤灰、煤渣、灰塵都鋪在船周圍的冰上,鋪在通向沒結(jié)冰的海水的那段冰上。好在當(dāng)時的船都燒煤,不愁大量的煤灰、煤渣等黑色的物品。船員干得汗流浹背之后,煤灰、煤渣等鋪好了。

大家耐心地等待著。幾天過去之后,柔和低回的斜陽,終于使煤灰等物品下面的冰層變薄、融化……

“高斯號”全體船員歡呼雀躍,把那個船員抬起來,拋得老高……

那么,又是誰給這位船員授破冰的“錦囊妙計”呢?是富蘭克林。原來,這位船員讀過《富蘭克林傳》,這本書里記載著美國著名的科學(xué)家本杰明·富蘭克林(1706~1790)首先發(fā)現(xiàn)的規(guī)律:太陽照射深色的物體比淺色的物體升溫快。不過,當(dāng)時人們并不知道這一規(guī)律有什么實際應(yīng)用,沒有引起更多人的注意。而這個船員就是受這個知識的啟發(fā),靈活運用這個知識而提出前述建議的?!陡惶m克林傳》是一本流傳久遠的名著,物理學(xué)家楊振寧(1922~)在西南聯(lián)大求學(xué)時就讀過這本書。他對富蘭克林非常崇敬,以至1945年到了美國之后,便給自己取了Franklin或Frank的名字,其他人也叫他Frank。

那又為什么太陽照射深色物體升溫比淺色物體升溫快呢?這還得從物體的顏色說起。物體的顏色是由照射它的光線的顏色和它反射、吸收、通過光線的種類決定的,大致規(guī)律如下:

首先,照射光線是單色光時,如果被照射物體能反射全部光線,則物體呈該種光的顏色。例如,紅光照在一張紙上(這張紙如在陽光照射下呈白色),則這張紙呈紅色。因為這時只有紅色光供它反射,反射的紅光到達人眼,刺激相應(yīng)視覺細胞形成紅色。

第二,照射光線是單色光時,如果被照射物體只能反射某一種光線,如反射光線與照射光線相同,則呈該種顏色,例如紅光照射只能反射紅光的物體呈紅色;如能反射的光線與照射光線不同,則呈黑色,例如紅光照射只能反射綠光的物體時呈黑色。

第三,照射光線是白色光(例如陽光)時,物體的顏色由物體反射、吸收、透過的光線決定:反射某一種光線則呈該種光線的顏色,例如反射紅光,則呈紅色;反射全部光線則呈白色,例如白紙;吸收全部光線呈黑色,例如黑布;透過全部光線則物呈透明狀,不顯顏色,例如純凈、透明的水。

由以上規(guī)律我們可以得知,當(dāng)南極并不溫暖的陽光照在白色的冰雪上時,幾乎所有的可見光(實際上還有熱效應(yīng)比它們強的紅外線)都被冰雪反射,所以冰不會融化。我們在夏天穿白色或淺色的襯衣,感覺涼爽些,道理與此相同。但當(dāng)冰上鋪了黑色煤灰等物品后,太陽光幾乎全部被它吸收(實際上還吸收了更強的紅外線),吸收后的熱量傳給冰雪,冰雪便升溫融化。我們在冬天要穿黑色或其他深色的衣服,而在夏天不穿這類衣服是一樣的道理;春天臟的雪比干凈的冰雪先融化,也是這個道理。

一位讀過《富蘭克林傳》這本書的人,就有了這些知識,這充分證明“書籍是全世界的營養(yǎng)品”(莎士比亞)。知識能拯救一船人的生命,進而去完成既定任務(wù),這充分證明了“知識是人們?nèi)魏我粭l道路上的伙伴”(古拉米施維里)。難怪在17世紀(jì),英國哲學(xué)家弗朗西斯·培根和意大利思想家康帕內(nèi)拉(1568~1639)在相距遙遠的不同國度會幾乎同時發(fā)出一個聲音:“知識就是力量。”

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