信以為真的科學誤區

央視國際 2004年05月17日 16:38

　　一直以來，人們對某些自然現象的解釋都習以為常，認為是理所當然的，而事實上，這其中卻有許多的誤區。今天，一些新的發現推翻了人們一直信以為真的東西。

　　誤區之一：鹽水富含氯化鈉

　　實際上，在鹽水中已經沒有氯化鈉分子。這是因為在與水的接觸過程中，氯化鈉的分子已經“破裂”，電離為鈉離子和氯離子。鈉是一種銀白色的軟金屬，鹹味就是來源於它。而氯氣則是一種黃綠色的氣體，毒性很大。那麼，為什麼鹽水沒有使我們中毒呢？這是因為鈉和氯的分離就像一對夫婦離婚一樣，其中一方必須向另外一方出讓自己的部分財産。二者之間存在著電子“財産”的轉讓：鈉向氯出讓一個電子，從而形成了帶正電荷的鈉離子和帶負電荷的氯離子。隨後，離子被水分子包圍。因為氯的這種新的化學結構不再具有“掠奪性”，這樣就對人體無害了。

　　誤區之二：三原色是紅、黃、藍

　　只有在我們談論顏料時是對的：一位畫家為了獲得另外一種顏色，例如橙色（黃加紅），而把這幾種顏料混合在一起。用專業術語説就是：減法混合。實際上，每一種顏料都只反射它自身顏色的可見光譜部分（而吸收了白光中其他光線），這樣，人的眼睛就把黃、紅看成了橙色。其實，真正的三原色是紅、綠和藍。這是因為人眼中對色彩有感知功能的視網膜細胞（視錐細胞）對這三種顏色敏感。人的眼睛所感覺到的任何一種其他顏色都是這三種原色的合成（稱為加法混合）。像電視這樣的光源來自於有色彩的光而不是白光，其他各顏色是由紅、綠、藍三種顏色合成的。

　　誤區之三：月相是地球的影子造成的

　　實際上，地球的影子只和月食的形成有關，而月相是由月亮在圍著地球旋轉時，地球、月亮和太陽之間的角度變化所決定的。由於月球本身不發光，在太陽光照射下，朝向太陽的半個球面是亮區，另半個球面是暗區。隨著月亮相對於地球和太陽的位置變化，就使它被太陽照亮的一面有時對向地球，有時背向地球，當月球運行到太陽與地球之間、被太陽照亮的半球背對著地球時，人們在地球上就看不到月球，這一天稱為“新月”（也叫朔日）。當月球運行到地球的背日方向，月球的亮區全部對著地球，我們能看到一輪圓月，這一月相稱為“滿月”（望日）。在朔望之間，我們看到月亮的臉一點點地變大，就像在地球處於月亮和太陽之間時也能夠看到滿月，是因為這三個天體不是處在同一直線上。而當它們完全排成一條直線就出現了月食，這時地球的影子使我們的衛星變暗。

　　誤區之四：黃道有12個星座

　　很多人對星座感興趣，不過所謂黃道十二宮與天文學上的黃道星座並非一一對應，實際上還有第十三個星座，即蛇夫座，代表著希臘藥神。黃道就是太陽週年視運動在天球上的路徑，它實際上有13個星座（黃道十二宮再加上蛇夫座）。但是大約4000年前，當巴比倫人劃分黃道時，為了使太陽出現在每一個星座的時間與12個月相吻合，而只考慮了12個星座。蛇夫座曾經被包含在天蝎座內。而公元140年古希臘天文學家托勒密所編制的一份目錄中，蛇夫座是以一個單獨的星座出現的。儘管蛇夫座完全屬於黃道，但是卻從未被占星學家列入黃道之內。所以我們要知道的是，占星學上的十二宮（一定的星座對應一個月份）與天文學事實是不一致的。

　　誤區之五：摩擦是物體表面粗糙度問題

　　兩個物體在互相接觸時，無論是鞋與地板之間、火車輪子和鐵軌之間還是鼠標和鼠標墊之間，由於有分子間作用力（也稱為范德華力）的存在，它們是“粘在”一起的，物體接觸面的分子之間都有這種作用力。僅僅在幾年前，人們還堅信摩擦是由於表面（包括比較光滑的表面）呈現的微小凹凸造成的。這些微小的凹凸就像齒輪一樣咬合在一起，從而産生了摩擦。當然，這並沒有錯，同時也正因為如此，讓物體表面變光滑以減少摩擦不失為一種好辦法，但是這樣卻不能完全消除摩擦，造成摩擦最根本的原因還是分子間的作用力。

　　誤區之六：本傑明富蘭克林用風箏收集電

　　如果真是這樣的話，雷電中的電可能早就把我們這位大膽的科學家燒成灰燼了。然而實驗進行得很好，沒有發生事故。富蘭克林本來想表明雷電就是一種放電現象。在他40歲的時候，也就是1746年，他在波士頓參加了一場關於電的報告會。這次會議點燃了他深入研究這一課題的熱情。直覺告訴他，電火花和雷電屬同一種現象。他想到了在雷雨天用風箏做實驗，風箏線上的絨毛向外支棱著，這證明了風箏線的一頭拴著一把金屬鑰匙，幾分鐘後，富蘭克林去摸鑰匙，他感覺被擊了一下。實際上，風箏帶電是因為在雷雨天裏空氣電離造成的，閃電的形成也是由於這一原因。不過，富蘭克林並沒有捕捉到任何雷電，不然的話，他早就被閃電擊倒了。但是這次實驗説明了閃電是一種放電現象，後來避雷針的發明也源於此。實際上，避雷針不是“避”雷，而是“引”電，目的是不讓它在其他如建築物或人體等地方放電。

　　誤區之七：七色彩虹的謊言

　　如果説彩虹有七色的説法是正確的話，那麼兩種顏色之間應該有一條黑色的分隔線。然而，從一種顏色到另外一種顏色的過渡完全是逐漸的。在綠色和黃色之間有黃綠、深黃綠和淺黃綠。而眼睛對顏色的感知完全因人而異。在日本甚至用一個詞（aoi）來指代綠色和藍色。7種顏色的劃分源於伊薩克牛頓。1666年，這位科學家發現白色光可以被棱鏡“分解”成彩色的光。牛頓認為最理想的是把彩帶分為7個部分，就和7個音符一樣。然而在顏色和顏色之間還存在許許多多的中間色。

　　誤區之八：冰刀的壓力將冰融化人才能滑冰

　　可以想象得出，滑冰者的重量給冰施加足夠的壓力，使其融化：壓力增大，冰的熔點降低（也就是冰在零攝氏度以下融化）。實際上，這種壓力只能使冰的熔點降低零點幾度，既然人們能夠在溫度大大低於正常冰點的環境中滑冰，那滑冰人的樂趣是從何而來的呢？這裡有一個被稱為表面重建的現象。這種現象能夠使表面分子以半液體狀態存在。其實，和其他固體一樣，冰裏每一個分子都被其他分子所包圍，固定在一定的位置上。而表面分子只能夠與“下層”的分子相連，其結果是冰的表面結構被扭曲，這使冰的表面能夠在正常熔點之下，也就是零攝氏度以下保持半液體狀態。當溜冰者的冰刀劃過冰面時，冰表面上的分子很容易彼此分離而與冰刀上的金屬結合，從而有助於冰刀的滑行。另外，這時摩擦也起了一定的作用：因為冰刀與冰表面之間産生的熱量有助於水層的保持。

　　誤區之九：太空中沒有重力

　　人們很容易被宇航員在飛船中自由“游泳”的場面所欺騙：他們真的好像是沒有一點重量。事實完全相反，他們是處在自由落體的條件下。機組人員和飛船是在沿著軌道飛行，就是説他們是圍著地球運動，而且正在往地球上下落。所以説軌道運行之所以能夠進行正是因為有了重力，而不是因為沒有重力。

　　但是飛船不會像成熟的蘋果從樹上掉下來那樣垂直下降，而是劃出一道曲線。這一現象也是被牛頓發現的。如果我們從一山頂上扔下一塊石頭，它在下降的時候會劃出一道曲線（拋物線）。實際上，石塊是要作直線運動的，但是它的軌跡因地球的引力而彎曲。如果我們用更大的力量扔石塊，它會飛出更遠的距離，而它的拋物線也就更長。但是如果我們能夠從一座很高的山上用更高的速度投擲石塊的話，它將繼續作圓周運動，同時與地球保持相同的距離。實際上它將開始圍著地球進行軌道運行。用火箭把宇航員送上天，為的是要達到一定速度和高度，使之依地球弧線在一定軌道上運動。例如，要在距地球320公里的高度上，速度需要達到每小時27740公里，而從理論上講，飛船和它的宇航員是在作永無止境的弧線下落運動。

　　（來源：《Newton科學世界》第四期）