大轮船不沉之谜 现代的大轮船都是用钢造成的，钢铁投入水中会下沉，但轮船却能漂浮在水面上。 原来，在水里的轮船，四周同时会受到来自水的压力，不过它前后两面所受的压力大小相等，方向相反，相互抵消了；左右两面的压力也同样相互抵消了。轮船的底面上也要受到水的压力，这种压力就是竖直向上的浮力，只要浮力大于轮船的重量，就会托住轮船使它不会下沉。浮力与物体吃水的深度及物体浸没在水里部分的体积成正比，轮船愈大，吃水愈深，就意味着船所排开水的重量愈大，船所得的浮力也愈大，轮船当然就不会下沉了。 航行在海洋上的轮船世界上，第一个找到“浮力”的是阿基米德，为此他做了大量的实验。他把陶盆灌满水，放人一块木头，从陶盆排出的水正好等于木头的重量，他记了下来；又往木头上放了几块石子，再排出的水又正好等于石子的重量。接着，他又用蜡块等密度小于水的物体代替木块重复这个实验，然而每次的实验结果都是一致的，这表明它们遵循着相同的规律。他把石头放到水里，用秤在水里称石头，比在空气中轻了许多，这个轻重之差正好等于石头排出的水的重量。阿基米德将手边能浸入水的物体都这样一一做过实验，终于明白：“物体在yè体中所受到的浮力，等于它所排开的同体积的yè重。”这就是阿基米德发现的浮力定律，也叫阿基米德定律。用管子抽水玩 虹吸现象是利用水的压力差，使管子中的水上升后再流到低处的一头。由于两管口一高一低，水会由压力大的高处流向压力小的低处，直到两边的水压相等，容器内的水面变成相同的高度，水就会停止流动。 17世纪，有个奥托的人在德国马德堡广场做了一个有趣的实验，让人们大吃一惊。他让空气“大力士”与马进行了一场别开生面的比赛。实验是将直径大约55厘米的半圆铁球扣拢在一起，球边涂上一层油脂防止漏气，将球里的空气抽光，球外的大气压力将这两个半球紧紧地压在一起。人 们用了16匹强壮的马，向两边使劲地拉，才将两个半球拉开。这个实验证明大气的压力有多么大啊！ 把一个装满水的瓶子放到桌上，在桌旁椅子上放一个同样大小的空瓶子。把一根橡皮管灌满水，捏住管子的两头，一头**桌上的瓶子里，另一头**椅子上的空瓶子里。松开捏住管口的手，你会看到，只要一个瓶子里的水位比另一个瓶子的水位低，水就会从水位高的瓶子流向水位低的瓶子里。 能穿透人体的神奇光线 波长在4 000~7 700埃(1埃等于千万分之一毫米)之间的叫可见光，波长小于4 000埃的，叫紫外光或紫外线，是不可见光，Xshè线是比紫外线的波长更短的光，它也是不可见光。可见光只能穿透透明体，Xshè线却能穿透不透明的物体。 用Xshè线透过人体，为何能在荧屏上显示出骨头的影子来?原来，对于由较轻原子组成的物质，如肌ròu等，Xshè线透过时很少有所减弱，但对于骨头等由较重原子组成的物质，Xshè线几乎全部被吸收了。因此，在用Xshè线透视人体时，在荧屏上就留下了人体内组织的黑影，由此透过人体肌ròu看见肺部。 钱德拉Xshè线望远镜美国科学家、诺贝尔物理学奖获得者贾科尼领导研制了世界上第一个宇宙Xshè线探测器。1978年，该探测器进入太空，它首次为人们提供了精确的宇宙Xshè线图像，使科学家获得了大量的新发现。运用这个“宝贝”，贾科尼在世界上第一次发现了太阳系外的Xshè线源，并证实了宇宙存在Xshè线背景辐shè。 1**5年9月8日这一天，威廉·康拉德·lún琴正在做yīn极shè线实验。当lún琴接通yīn极shè线管的电路时，他惊奇地发现在附近一条长凳上的一个荧光屏上开始发光，恰像受一盏灯的感应激发出来似的。他断开yīn极shè线管的电流，荧光屏即停止发光。由于yīn极shè线管完全被覆盖，lún琴很快就认识到当电流接通时，一定有某种不可见的辐shè线自yīn极发出。由于这种辐shè线的神秘xìng质，他称之为“Xshè线”—— X在数学上通常用来代表一个未知数。后人又把这种shè线叫做lún琴shè线。 矮烟囱与高烟囱 大家知道，燃烧需要空气(空气里的氧气)。炉子生燃后，它里面的空气受热后温度很高，使空气密度降低并向上升，通过烟囱排出去。 烟囱里的高温气体的密度比周围空气的密度小，这就产生了压力差，形成抽力。烟囱越高，压力差就越大，产生的抽力也就越强，这就能使炉内燃烧后产生的气体很快排出去，让更多的新鲜空气快速进入炉内，让燃烧更充分。 世界上最高的烟囱，坐落在加拿大安大略省，是国际冶镍公司建造的。 这个巨大的烟囱高达379.6米(有100多层楼那么高），底面直径35.4米，顶面直径15.8米，重39吨。该烟囱于1971年启用。 中国最高的烟囱，位于山西神头第二发电厂。这里的两个煤炉合用一座巨大的烟囱，全高270米，堪称中国第一烟囱。 陆地上有人类建造的烟囱，海底里也有“黑烟囱”呢。 1979年，美国的“阿尔文”号载人深潜器在1 650米至2 610米的东太平洋海底熔岩上，发现数十个冒着黑色和白色烟雾的“烟囱”。从“烟囱”里喷出的是来自地底的高温含矿热yè，矿yè刚喷出时为澄清溶yè，与周围海水混合后，很快产生沉淀变为“黑烟”，沉淀物主要由磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿及其他铜铁硫化物组成。这些海底硫化物堆积形成直立的柱体及圆丘，被形象地称为“黑烟囱”。这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”不仅能喷“金”吐“银”，形成海底矿藏，而且很可能和生命起源有关，已成为21世纪科学家们最感兴趣的研究领域之一。 半球形的安全帽 物体的坚固程度，除与自身的强度有关外，它的外形也很重要。研究表明，物体经受外来冲击力最佳的形状是球形等凸曲面，凸曲面能使外来压力沿凸曲面扩散，而且受力较均匀，把安全帽做成半球形，就能使半球形承受较大的冲击力。 防暴队员使用的头盔如果一块砖 头从高处落下击中了安全帽，因重力加速度的作用，安全帽要承受很大的冲击力，而且破坏力极大，但安全帽光滑的半球形壳体却能把冲击力沿球面平均地分散，而且，帽内的弹xìng衬垫物又使冲击力进一步得到缓冲，这就使头部承受的冲击力大为降低，使建筑工人的头部得到很好的保护。 2006年，一种新式消防安全帽配发给北京消防队。这种新式消防安全帽提高了对消防员头部保护的能力，3千克的钢锥从3米的高处落下不能将它穿透，安全帽外壳的泡沫冲击力吸附垫和十字缓冲带，将头部所受冲击力大部分吸收掉，从而实现对头部的安全保护。安全帽整体荧光着色，能发光，每次受光后在黑暗中可以连续发光12小时。不过，这还不是最好的消防安全帽，未来的消防安全帽还将具有夜视、GPS和及时通信的功能，它甚至能帮消防员指出安全通道。 会变色的眼镜 在骄阳下、在皑皑白雪中，人们为了防御强光对眼睛的刺激，往往会戴上变色镜。 变色眼镜之所以有这种特殊的变色功能，是因为在制造镜片时，加入了适量的卤化银作为感光剂。卤化银有一种重要的化学xìng质，它对光线相当敏感。 在较强的光线照shè下，卤化银会分解为银原子及卤素，银原子就会颜色变暗。一旦外界强光消失后，银原子及卤素很快相互结合成卤化银，使镜片恢复透明状态。而且这种变换可以反复进行，不会老化。 13世纪中期，英国学者培根见许多人因视力不好，不能看书，于是他想发明一种工具来帮助人们提高视力。为此，他想了很多办法，做了不少试验，但都没有成功。 一天雨后，墙根到花园散步，看到蜘蛛网上沾了不少水珠，他在透过水珠看树叶时，发觋连树叶上细细的毛都能看清楚。 培根立即回家找出一颗玻璃球。可透过玻璃球看书，书上的文字模糊不清。于是，他将玻璃割出一块，用这块玻璃片看书，书上的文字果然放大了。培根欣喜若狂，他将玻璃球片装在一块木片上，并安上一根柄， 便于手拿。这是最早的放大镜。 经过人们的不断改进，这种镜片变成了现在人们戴的眼镜。 利用现代高科技，人们不断开发出各种新式眼镜。 法国研制的后顾眼镜能够往后看，它在镜框边上装有一个小夹具，上面带有一个小棱镜，因此可看到背后。 美国推出的收音机眼镜设计独特，上面装有微型收音机，人们戴上这种太阳镜后，即可收听广播。 英国研究人员发明一种新型智能眼镜，其镜框中装有一部微型电脑，能够自动地调整镜片的度数。 不怕雷的避雷针 防直击雷装置由接闪器、引下线和接地装置三部分组成。接闪器就是大家通常所说的“避雷针”，它通过引下线和接地装置与大地相连。避雷针高**立，高于被保护的所有物体，与雷云的距离最近，所以，它最易吸引雷电，雷电通过避雷针提供的放电通道泄放入地。这样，雷击虽然还是发生了，但总是击向避雷针，而不是击向要保护的物体，所以避雷针实际是引雷针。它将雷电吸引至自身，使雷电通过引下线至接地装置而泄放到大地上，从而使保护对象免遭雷击。 避雷针现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了证明这一点，他在1752年7月的一个雷雨天，冒着被雷击的危险，和他的儿子一起，做了一个历史上非常著名的雷电实验。他将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中，在金属线末端拴了一串铜钥匙。当雷电发生时，富兰克林手接近钥匙，钥匙上迸出一串电火花，手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱，富兰克林没有受伤。这次试验非常成功，让富兰克林充分认识了雷电的xìng质，并由此发明了避雷针，首先在自己费城的住宅安装了避雷针。此后，避雷针便在世界上流行开来。 据史书记载，我国汉朝时，有一次一处大殿遭到雷击引发火灾，一位巫师后来将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上，由此防止了雷击的再次发生。专家们认为，这块铜瓦是现代避雷针的雏形。 （本章完）