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一直以来,人们对某些自然现象的解释都习以为常,认为是理所当然的,而事实上,这其中却有许多的误区。今天,一些新的发现推翻了人们一直信以为真的东西。
误区之一:盐水富含氯化钠
实际上,在盐水中已经没有氯化钠分子。这是因为在与水的接触过程中,氯化钠的分子已经“破裂”,电离为钠离子和氯离子。钠是一种银白色的软金属,咸味就是来源于它。而氯气则是一种黄绿色的气体,毒性很大。那么,为什么盐水没有使我们中毒呢?这是因为钠和氯的分离就像一对夫妇离婚一样,其中一方必须向另外一方出让自己的部分财产。二者之间存在着电子“财产”的转让:钠向氯出让一个电子,从而形成了带正电荷的钠离子和带负电荷的氯离子。随后,离子被水分子包围。因为氯的这种新的化学结构不再具有“掠夺性”,这样就对人体无害了。
误区之二:三原色是红、黄、蓝
只有在我们谈论颜料时是对的:一位画家为了获得另外一种颜色,例如橙色(黄加红),而把这几种颜料混合在一起。用专业术语说就是:减法混合。实际上,每一种颜料都只反射它自身颜色的可见光谱部分(而吸收了白光中其他光线),这样,人的眼睛就把黄、红看成了橙色。其实,真正的三原色是红、绿和蓝。这是因为人眼中对色彩有感知功能的视网膜细胞(视锥细胞)对这三种颜色敏感。人的眼睛所感觉到的任何一种其他颜色都是这三种原色的合成(称为加法混合)。像电视这样的光源来自于有色彩的光而不是白光,其他各颜色是由红、绿、蓝三种颜色合成的。
误区之三:月相是地球的影子造成的
实际上,地球的影子只和月食的形成有关,而月相是由月亮在围着地球旋转时,地球、月亮和太阳之间的角度变化所决定的。由于月球本身不发光,在太阳光照射下,朝向太阳的半个球面是亮区,另半个球面是暗区。随着月亮相对于地球和太阳的位置变化,就使它被太阳照亮的一面有时对向地球,有时背向地球,当月球运行到太阳与地球之间、被太阳照亮的半球背对着地球时,人们在地球上就看不到月球,这一天称为“新月”(也叫朔日)。当月球运行到地球的背日方向,月球的亮区全部对着地球,我们能看到一轮圆月,这一月相称为“满月”(望日)。在朔望之间,我们看到月亮的脸一点点地变大,就像在地球处于月亮和太阳之间时也能够看到满月,是因为这三个天体不是处在同一直线上。而当它们完全排成一条直线就出现了月食,这时地球的影子使我们的卫星变暗。
误区之四:黄道有12个星座
很多人对星座感兴趣,不过所谓黄道十二宫与天文学上的黄道星座并非一一对应,实际上还有第十三个星座,即蛇夫座,代表着希腊药神。黄道就是太阳周年视运动在天球上的路径,它实际上有13个星座(黄道十二宫再加上蛇夫座)。但是大约4000年前,当巴比伦人划分黄道时,为了使太阳出现在每一个星座的时间与12个月相吻合,而只考虑了12个星座。蛇夫座曾经被包含在天蝎座内。而公元140年古希腊天文学家托勒密所编制的一份目录中,蛇夫座是以一个单独的星座出现的。尽管蛇夫座完全属于黄道,但是却从未被占星学家列入黄道之内。所以我们要知道的是,占星学上的十二宫(一定的星座对应一个月份)与天文学事实是不一致的。
误区之五:摩擦是物体表面粗糙度问题
两个物体在互相接触时,无论是鞋与地板之间、火车轮子和铁轨之间还是鼠标和鼠标垫之间,由于有分子间作用力(也称为范德华力)的存在,它们是“粘在”一起的,物体接触面的分子之间都有这种作用力。仅仅在几年前,人们还坚信摩擦是由于表面(包括比较光滑的表面)呈现的微小凹凸造成的。这些微小的凹凸就像齿轮一样咬合在一起,从而产生了摩擦。当然,这并没有错,同时也正因为如此,让物体表面变光滑以减少摩擦不失为一种好办法,但是这样却不能完全消除摩擦,造成摩擦最根本的原因还是分子间的作用力。
误区之六:本杰明·富兰克林用风筝收集电
如果真是这样的话,雷电中的电可能早就把我们这位大胆的科学家烧成灰烬了。然而实验进行得很好,没有发生事故。富兰克林本来想表明雷电就是一种放电现象。在他40岁的时候,也就是1746年,他在波士顿参加了一场关于电的报告会。这次会议点燃了他深入研究这一课题的热情。直觉告诉他,电火花和雷电属同一种现象。他想到了在雷雨天用风筝做实验,风筝线上的绒毛向外支棱着,这证明了风筝线的一头拴着一把金属钥匙,几分钟后,富兰克林去摸钥匙,他感觉被击了一下。实际上,风筝带电是因为在雷雨天里空气电离造成的,闪电的形成也是由于这一原因。不过,富兰克林并没有捕捉到任何雷电,不然的话,他早就被闪电击倒了。但是这次实验说明了闪电是一种放电现象,后来避雷针的发明也源于此。实际上,避雷针不是“避”雷,而是“引”电,目的是不让它在其他如建筑物或人体等地方放电。
误区之七:七色彩虹的谎言
如果说彩虹有七色的说法是正确的话,那么两种颜色之间应该有一条黑色的分隔线。然而,从一种颜色到另外一种颜色的过渡完全是逐渐的。在绿色和黄色之间有黄绿、深黄绿和浅黄绿。而眼睛对颜色的感知完全因人而异。在日本甚至用一个词(aoi)来指代绿色和蓝色。7种颜色的划分源于伊萨克·牛顿。1666年,这位科学家发现白色光可以被棱镜“分解”成彩色的光。牛顿认为最理想的是把彩带分为7个部分,就和7个音符一样。然而在颜色和颜色之间还存在许许多多的中间色。
误区之八:冰刀的压力将冰融化人才能滑冰
可以想象得出,滑冰者的重量给冰施加足够的压力,使其融化:压力增大,冰的熔点降低(也就是冰在零摄氏度以下融化)。实际上,这种压力只能使冰的熔点降低零点几度,既然人们能够在温度大大低于正常冰点的环境中滑冰,那滑冰人的乐趣是从何而来的呢?这里有一个被称为表面重建的现象。这种现象能够使表面分子以半液体状态存在。其实,和其他固体一样,冰里每一个分子都被其他分子所包围,固定在一定的位置上。而表面分子只能够与“下层”的分子相连,其结果是冰的表面结构被扭曲,这使冰的表面能够在正常熔点之下,也就是零摄氏度以下保持半液体状态。当溜冰者的冰刀划过冰面时,冰表面上的分子很容易彼此分离而与冰刀上的金属结合,从而有助于冰刀的滑行。另外,这时摩擦也起了一定的作用:因为冰刀与冰表面之间产生的热量有助于水层的保持。
误区之九:太空中没有重力
人们很容易被宇航员在飞船中自由“游泳”的场面所欺骗:他们真的好像是没有一点重量。事实完全相反,他们是处在自由落体的条件下。机组人员和飞船是在沿着轨道飞行,就是说他们是围着地球运动,而且正在往地球上下落。所以说轨道运行之所以能够进行正是因为有了重力,而不是因为没有重力。
但是飞船不会像成熟的苹果从树上掉下来那样垂直下降,而是划出一道曲线。这一现象也是被牛顿发现的。如果我们从一山顶上扔下一块石头,它在下降的时候会划出一道曲线(抛物线)。实际上,石块是要作直线运动的,但是它的轨迹因地球的引力而弯曲。如果我们用更大的力量扔石块,它会飞出更远的距离,而它的抛物线也就更长。但是如果我们能够从一座很高的山上用更高的速度投掷石块的话,它将继续作圆周运动,同时与地球保持相同的距离。实际上它将开始围着地球进行轨道运行。用火箭把宇航员送上天,为的是要达到一定速度和高度,使之依地球弧线在一定轨道上运动。例如,要在距地球320公里的高度上,速度需要达到每小时27740公里,而从理论上讲,飞船和它的宇航员是在作永无止境的弧线下落运动。
科学思考&启迪
风轻夜静的时候,很容易撩拨人的思绪。——衰老死亡并非自然规律,人类能征服衰老,不论地球还是原子中的电子无时不刻在运转,但人类几乎全在睁眼说瞎话,谈虎色变一样反对永动机。许多并非自然规律而一味以自然规律去约束我们自己的思想,用被忽悠了的思维去忽悠等待忽悠的芸芸众生。这一惊骇问题的提出,使人不大适从,这不仅是一个科学问题,还牵涉到传统观念及哲学问题。人们都有自己的需求,包括怎样诞生生命,但只求平缓,当一个大的设想突兀而立,便“愣”了。能这样吗?一个个问号在心中生出。也会轻蔑视之,或嘲弄一番。甚至做出非雅的举动来。似有不屑一顾之嫌。合者之众——这很可怕!常常像开了个会似的。一个新生的东西,你不去感悟它,而是盲目的否定,似乎是一种常识。天底下没有一开始就正确的东西,都是在摔打中成长起来的。你要扶植它,不要贬低它。不要满足于习惯的思路。要敢走新的道路。惟有新,才有希望。不要挤在一块浇冷水。惟有那些甩着膀子往前走,求新求变的人才是值得尊重的。不要过于忌讳,不要往窄小处去想。不要把滚动的车轮拽住。——相信阳光明天会出来。
科学总是在笑蔑中伸展。无数次演算无数次推测,不怕掉下来伤身子,也不求名声,求的是结果,在千击万磨之后有一股清泉涌出——而那时轻蔑只会作为笑料。而成功永远不负有心人。
科学在拉锯似的行进。此消彼长——正确的最终会占上风。那些并不遥远的事情,在告诉人们该怎样对待科学。当年爱迪生发明了会说话的机器——留声机时,几乎所有哲学家,包括科学权威认为不可能;来克兄弟发明了飞机,当时所谓的物理机械权威对让比重远远大于空气浮力的铁家伙飞上天空认为不可能,认为这是荒诞的。很多发明都是这样。
科学家是专门研究未知领域的。哲学家们不可能“先知先觉”,建立论点须以科学发现为基础,永远都是也只能步科学家的后尘。——这就是历史的结论。有一点无情。
人类每一次大的进步,都要破除一些籓篱。提出的“并非自然规律”,而所研究的诸多科学上的重大问题,如地震、“万有引力”、“电磁波”等,都试图证明科学上是能有所突破的,而思想观念上的束缚又成为一种障碍,当这种障碍被清除之时,会迎来一个艳阳天。
长生不老、永动机似乎成了禁区,谁也不敢涉足,谁也不敢提及,谁要提出来,会立即被扣上伪科学的帽子。科学和幻想,有时牵绞在一起。“反伪科学”的人,不一定是科学的倡导者。科学需要反复实践,需要用身和心承接,而让科学化为阳光大道需要走一条漫长的路,而不敢碰及科学的难点永远达不到目的。这又是为什么科学要作出牺牲——要韧性的战斗,那些怕风吹落花草的人永远进不了科学的门——这也显得科学的神圣。科学就是科学,它要的是真实的倾出真实的载入而它又要敢碰难点。在外徘徊不如直冲中心,科学需要胆大者尝一口,只有永远的通道,没有永远的阻隔。事情就在于那轻轻的一“决”。入门便预示着希望。我们不要把自己“捆” 起来。不借梯子是永远上不了天的。……。
虽然有困难,有很多的问题需要去解决,但目的不是不能达到的,何等的壮丽,就像站在冰山上看到红日的跃出。
往往一种“定律”在匡住一个东西。定律都是人总结的,而人又不能不出错——谁能保证自己是神仙。这就牵出一人有趣的问题,我们往往正确的举止,会被贴上嘲弄的标签,而历史永远是波浪式行进的,不要忘记那些文字家的功劳,而文字家也会出错,历史在绵延一条滑稽。关于哲学定义的讨论:作为社会文化总是会有人对人类的知识加以归纳总结,并根据其总结提出一些定义,或者叫做“自然规律”,并把从事这些归纳总结的人叫哲学家。但这些定义也总是存在二重性:一、它在一定的历史时期内有规范人们认识的作用;二、它有屏障人们探索未知世界的作用;因为它永远是建立在过去或即将过去的陈旧认识基础上,他们不可能是“先知先觉”的神仙。在科学问题上,只有潜心作此研究的人才有发言权,而不是哲学家定义。而科学家的责任是研究未知世界,不能遵守陈规,一个只遵守陈规的人不能成为科学家。人类的认识与文化进步是被科学推动的,很希望社会不要用哲学定义去评价科学成就与意义。
“并非自然规律”,这似乎触动一些人的神经,当然难以被笑纳!但请不要“先入为主”,不要给未深入了解的新东西扣帽子。
问题是提出来了——
它的意义,不在于一个概念之争,理论之争,应该认真的想一想肯定与否定的后果,也在于以一个什么样的姿态,去把握未来。
似有紫云堆耸,似有金鼓齐鸣。
风声在传向很远……
提出这个问题或许时间过早,但如果再过50年、100年后再感悟到它的意义时,对于当代人来说,不是太晚了吗?宁可要一个难以被证明的启示,不可失去一个机会后而留下遗憾,何况对人们来说生命失去后不可重复!为什么一定要追悔过去,为什么不站到一个高点去看新生事物,为什么要用泪水去洗涤岁月,为什么不攻克科学中的堡垒,为什么不让我们把欢颜洒遍山川,为什么不去与未来相握,为什么不在留住生命的发现上争取一下可能,而甘愿把生命交给死神?为什么我们不做我们自己的主宰,为什么……一切疑惑的破释、一切感悟、一切精神收获都将产生于人们宁静思考之后,那时您会明白:并非一种痴想,而是向真理求证,当万千个绊石踢开,面前会露出曙色……