怎样把仓鼠变成化石- 第9部分

　　所需的材料　　　

　　老式的显像管电视机（不是平板电视机，希望还保留在你的储物间或转给了孩子）　　　

　　灯光昏暗的房间　　　

　　手指　　　

　　要做的事情　　　

　　关掉灯，再关掉电视，用手触摸电视屏。关掉电视后不要等太长的时间，不然会看不到这个现象。　　　

　　会看到的现象　　　

　　原本什么都没有的荧光屏上，你会在手指触到的地方看到一种荧光闪烁，而且听到静电释放的噼啪声。沿荧光屏上下左右移动你的手，会听到更多的噼啪声，同时手上的汗毛会在电视机的电场中带上静电。　　　

　　究竟发生了什么　　　

　　老式电视机带有一个阴极射线管，它让电流从电视显像管后部的阴极（也就是电子得以进入电器件的负极），流到前部的阳极（正极），从而产生图像。现代液晶显示屏形成电视图像使用的是不同的原理。老式阴极显像管的阳极由电视屏内侧涂覆的铝质薄层制作，图像是由作用在磷光体上的荧光产生的。磷光体是同时涂在屏幕上的荧光剂。打开电视机时，阳极室屏幕的外侧感应带电。关闭电视机时，所带的电大部分会释放掉，但仍有一些滞留在荧光屏上。当手指触摸的时候，这部分电会流动，磷光体会像屏幕电源仍然开启时的方式发光。而噼啪声则是放电的声音。　　　

　　花的力量　　　

　　花是怎样“喝水”的？　　　

　　如果你忘记照顾花瓶里的花枝，你将发现花枝吸收水所用的惊人速度。几乎用不了什么时间，满花瓶的水就会变空，给你留下蔫萎的花枝和散落的花朵。那些水都去哪儿了？　　　

　　所需的材料　　　

　　白色的鲜花，如百合花或者石竹花　　　

　　食用色素（红色或蓝色效果最好）或者一些墨水　　　

　　水　　　

　　剪刀或小刀　　　

　　一个干净的玻璃花瓶　　　

　　可以照到阳光的窗台　　　

　　如果你要进一步研究这个作用，你还可以使用芹菜。　　　

　　要做的事情　　　

　　用剪刀或小刀修剪每一根花梗，把它们放在装有水的花瓶里，水中加上色素或墨水。花瓶里的颜色要确保醒目，越深越好。但如果加入的是墨水，要确保不要让水变得太浓。应始终看上去像水。把花瓶放在有阳光的窗台上，每小时都要对花进行检查。　　　

　　会看到的现象　　　

　　过了几个小时，花朵将改变颜色，形成的图案会非常亮丽——颜色深深的脉状结构纵横在花瓣的表面和边缘。　　　

　　究竟发生了什么　　　

　　植物需要有水，它们通过根从土壤吸收水分才能生存和生长。在这个实验里，花是吸收花瓶里的水。植物吸收水分这个过程是由蒸腾作用驱动的。蒸腾作用是水通过叶面和花瓣表面的蒸发形成的（蒸腾作用在法语里的词是“transpirer”，是出汗的意思）。当叶子表面缺水时，水分子就会被吸向上，来补充被蒸腾的水分子，因此要从花瓶不断吸收大量的水。很明显，阳光充足的温暖地方会加速这种过程。正常情况下，所有这些都是看不见的，但墨水或食用色素正好揭示了所发生的事。　　　

　　有颜色的水通过植物中的导管系统（木质组织）被吸收。最简单地讲，木质组织的作用像吸管。随着水从叶面和花瓣表面被蒸腾（或被吸收）而去，更多水被吸进吸管去接替被蒸腾掉的水。木质组织从根部向上输送水和所溶解的养分。中空的木质组织导管在最密集的地方构成了木质茎的内部骨架，同时它们还分散穿过各个叶子和花瓣。如果从花瓶中取出一枝花并切开茎杆，你会见到木质组织的结构。在横截面上脉状的导管清晰可见，充满了有颜色的液体。经过大约10个小时后，可以见到有颜色的水散布到整个花上面，直到完全被染上颜色。植物可以吸收大量的水，特别是在天气热的条件下，这便是花瓶某个早晨装满了水而第二天几乎会变空的原因。在炎热的一天里，一棵长成的树木，如桦树或美国梧桐，会从地下吸上500升的水。某些情况下是在根部压力的辅助下使水向上进入木质组织，所有这些水随后都通过蒸发作用被蒸腾。　　　　　　　　　

虫工木桥◇BOOK。◇欢◇迎访◇问◇　　

第40节：洒落的烛光　　　　　　　　　

　　附注：　　　

　　芹菜梗能够比其他较细的花茎更好地展现木质组织的结构。从一棵新鲜芹菜上取下一根梗，削去底端，形成新的切面并把芹菜枝放入盛着有颜色的水的花瓶中；放置几个小时之后，取出芹菜梗，擦干净接着再切断菜梗。这时在截面上你会看到一些鲜明的点，显示出吸取有色水的木质组织的部位。　　　

　　洒落的烛光　　　

　　在旋转台上放置的蜡烛，它的火焰为什么会指向内侧而不是外侧？　　　

　　第一次听到这个现象时我们很吃惊。当我们在《新科学家》的办公室尝试着重复这个实验时，我们没能让它如愿实现。点燃蜡烛并接通旋转台电源后，蜡烛在绕着转台中心转动时火焰拖向蜡烛后面，就像拿着蜡烛行走时的情景一样。后来，有人建议用一个果酱瓶试一下……　　　

　　所需的材料　　　

　　一支蜡烛　　　

　　一个旋转台（如果有台老式的留声机，可以用它的转盘，设置在每分钟45转或78转；制作陶器的转台和旋转的奶酪板的效果也不错）　　　

　　一个大果酱瓶或其他类似之物　　　

　　如果想进一步做这个实验，将需要：　　　

　　一辆汽车　　　

　　一个氦气球　　　

　　一个酒精水准仪　　　

　　要做的事情　　　

　　把蜡烛安放在转台上，可以使用较重的橡皮泥座，不过宽底的蜡烛台更好。点燃蜡烛，把果酱瓶扣在蜡烛上，并转动转台。注意保证让空气能够从果酱瓶底部进入，不然蜡烛会因缺氧而熄灭。可以考虑把这个实验和“充气空间”的实验结合起来，因为所需的实验设备相同。　　　

　　会看到的现象　　　

　　蜡烛的火焰不会由于旋转台的运动而被向外偏出，也不会拖向蜡烛的后方，由于果酱瓶阻挡了气流的吹动，火焰实际上向内指向旋转台的中心。　　　

　　究竟发生了什么　　　

　　旋转的果酱瓶中的空气其实等于是在一台离心机中旋转。这意味着，蜡烛火焰弯向转台内侧的原因和正常情况下其指向正上方的原因是相同的。包围着火焰的受热空气要比四周较冷的空气密度小。因此，当转台旋转时，正是这些密度较高、较冷的空气要向外运动；受热的、密度较小的火焰气体，由于旋转系统向心力的作用会向内侧运动。向心力是作用在沿环形路径运动的物体上的力，指向物体运动所围绕的中心。　　　

　　我们容易这样认为，火焰是由“什么”所构成的，因为我们可以看见火焰；而火焰外围的空间则没有任何“什么”去构成，因为我们什么也看不见。因此，我们的大脑会本能地作出臆断，随着转台的旋转火焰会向外运动，就像一团棉花或是一片纸一样。但是，纸片和棉花都比其四周的空气密度大，而火焰的密度则要比四周空气的密度小。因此，看得见的火焰向内运动，而看不见的空气向外运动。这显然与我们大脑对可见物体的解释相矛盾。　　　

　　思考一下一个类似的问题，对于理解蜡烛火焰指向内侧的原因，也许是一个更简单的途径。如果你驾驶着一辆汽车，车里载着一个用绳子拴着的氦气球。用力踩下刹车，你会猛力向前绷紧安全带，而气球将会向车的后部运动。这是因为汽车里的空气具有惯性，会和你一样继续向前，然而气球的反应是向气压低的地方，也就是气体密度低的部分飘浮，此时低密度空气出现在汽车后部。类似地，这个拴着的气球在汽车加速的情况下会向前倾，在汽车弯道转弯时会向内侧倾，这和蜡烛旋转时火焰倾斜的道理一样。　　　

　　蜡烛火焰和气球差不多，都是飘浮状态的。火焰的形状产生于蜡芯处燃烧的蜡和其周围空气受热过程之间的十分复杂的相互作用。这样，和气球一样，火焰同样飘向低气压的方向——飘向旋转台中心的转动轴。进一步对比，蜡烛就像汽车，相对于火焰周围的空气被加速，于是空气相对于蜡烛快速向外侧运动，而火焰通过向内侧飘动做出反应。　　　

　　如果要尝试本实验的这项扩展，不用说，在实验的时候驾驶员应该将目光集中在道路上；如果路况较滑，不要急刹车；实验的具体内容应该由一名乘客进行，他应不会分散驾驶员的注意力。实验只能在私用地域进行，那里没有其他车辆和行人；此外，车辆里的所有人都必须正确系上安全带。　　　

　　作为这一现象的最后可视实验，把一个酒精水准仪放在实验的旋转台上，放置水准仪的方向要像自行车车轮上的车条那样从台子的中心指向外，然后转动旋转台。因为水准仪中的酒精比气泡密度更大，气泡会被推向内侧，所以水准仪中的气泡会向内而不是向外运动。　　　

　　附注：　　　

　　阿拉斯加大学的苏？安？褒玲说，她若是真的挑剔，她会提出，果酱瓶中作用在空气上的向心力给了密度较低的蜡烛火焰更大的加速作用。牛顿定律表明，对于同样大小的力，质量和加速度的乘积相同。因此，如果质量较小，加速度一定较大。她的解释在技术上当然是正确的，但是，向心力对密度较大的空气要比对密度较小的蜡烛火焰作用更大，对于我们这些门外科学家来说理解起来更简单些。　　　　　　　　　

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第41节：手指训练　　　　　　　

　　手指训练　　　

　　教我弹吉他的老师说，我应该训练一下我的手指，让它们变得更灵巧。练习的方法是把掌心平放在桌子上轮流上下摆动每一根手指。我这样做了，可是为什么我发现抬动无名指要比抬动其他任何手指困难许多？　　　

　　这个练习要比过去校园教室里的把戏更有用。那个小把戏是让你的朋友们把攥成拳头的手指节放在课桌上，并让其轮换着伸开每一根手指，同时告诉这个朋友，如果每个手指都能抬离桌面，你会给其10元钱。没有人能够做到——无名指会固执地留在桌面。其实上述两种情况都受到了同样的解剖学原理的影响……　　　

　　所需的材料　　　

　　一只健全的手　　　

　　一个平整的桌面　　　

　　一张10块钱的票子（正常情况下，你不会非得交出来）　　　

　　要做的事情　　　

　　把手掌平扣在桌面上，尝试轮换着抬起每一根手指并四下摆动。然后，把所有手指的第二指节放到桌面，掌心向下握成拳形，试着抬伸每一根手指同时让其他三根手指（不算拇指）的指节保持贴在桌面。现在和你的朋友打10块钱的赌，赌他们不能把无名指从桌面上抬起伸直……怎样把仓鼠变成化石？书房、办公室或工作间中　　　

　　会看到的现象　　　

　　无名指的活动性将比其他手指差很多，并且在指节贴在桌面的游戏的情况下，你会发现和其他手指不同，无名指不能抬起伸直。　　　

　　究竟发生了什么　　　

　　手的解剖结构非常复杂。“伸肌”在收缩时负责展开或伸直手指，而“屈肌”负责让手指弯曲。实验中，伸开某个手指同时需要该手指伸肌的收缩、屈肌的放松，以及其他手指屈肌的收缩以便使其保持原位。　　　

　　这种状态对于拇指、食指和小指都很容易实现，因为这些手指都有各自专用的伸肌。但是，中指和无名指使用共同的一组伸肌。当尝试伸开无名指时，中指的屈肌会按照要求收缩，有效地按下中指，此时其作为公用伸肌所进行的拉伸是无效的。试着把中指和无名指作为一个整体抬起，会发现中指不再作为羁绊时事情变得有多容易。　　　

　　因为手的进化主要是为了抓握，所以弹奏乐器可能会将其生就的能力推向极限。卡迪夫大学专攻肌肉功能生物学的研究人员证明，手的肌肉和肌腱存在很高的可变性，这种生理学上的差异所造成的结果，似乎会意味着乐师们的成功与否。正是由于这个原因，并非每个人都可以完成同样的手指运动。例如，大约20％的人由于在屈腱之间有一种异常的连接而在弯曲拇指时造成食指向内弯曲。对于受到这种影响的人，钢琴和吉他的一些指法变得无法实现。　　　

　　另一方面，能够熟练盲打的打字员的经验表明，他们的受过高级训练的灵活的手指经常可以毫不费力地分别运动。用大量时间发短信的年轻人，有着难以置信的灵巧拇指……　　　

　　中指和无名指之间的联系几乎所有人都有，但是个别人具有异常的联系。