在壹次宴會上,哥倫布又聽到有人嘲諷他:“上帝創造世界的時候,不是創造了海洋西邊的陸地嗎?”我發現了,哼,這是什麽!"
哥倫布低著頭保持沈默。過了很久,他從盤子裏拿起壹個雞蛋,站起來問了壹個奇怪的問題:“各位,有人能把這個雞蛋直立起來嗎?”
雞蛋從壹只手傳到另壹只手。每個人都試著把雞蛋弄直,但是他們壹松手,雞蛋立刻掉了下來。最後,雞蛋回到了哥倫布。大廳裏壹片寂靜,每個人的目光都集中在他的手上,看他如何把雞蛋直立起來。
哥倫布並不著急。他在桌子上敲了敲雞蛋的壹端,敲開了壹個小蛋殼,於是雞蛋穩穩地立在了桌子上。
“這有什麽稀罕的?”客人們哄堂大笑。
“沒什麽稀奇的,”哥倫布說,“但是女士們先生們,妳們為什麽不這樣做呢?”
愛因斯坦為什麽會笑?
雞蛋沒破能站起來嗎?
“是的,”壹些老人說,“但是壹年只有壹天,只有在春天開始的那壹天,雞蛋才能站起來。因為天氣晴朗,萬物化生,大氣向上……”
妳說真的嗎?說真的。1945年立春那天,壹個年輕人邀請了七八名美國記者和軍官給他們表演立蛋。
楊先生把30個蛋在田裏排成壹行。三十個雞蛋,像壹排立正的士兵,壹動不動地等待著檢查。那些美國人簡直不敢相信自己的眼睛,以為楊先生在施什麽魔法。後來經楊先生解釋,他們都親自試過,都能把雞蛋豎著放。場地可能參差不齊。他們用壹張光滑的洋紙在桌子上再試了壹次,結果還是壹樣。
真是奇跡!美國記者立即寫下他們個人經歷的報道,並通過廣播拍攝回他們的家鄉美國。許多美國報紙在顯著位置刊登了這條消息。似乎《立春下蛋》比登陸硫磺島更能引起讀者的興趣。很多人專門買了雞蛋,在桌子上扔來扔去。每個人都認為雞蛋像牛頓的蘋果壹樣,可能會引導他們發現壹些偉大的科學定理。
據說,流亡美國的猶太科學家愛因斯坦聽到這個消息笑了。
愛因斯坦為什麽會笑?
他笑了,也許他認為雞蛋絕對是直立的——他笑記者在胡說八道,輕信的讀者決心要追根究底。
他笑了,也許他認為雞蛋可能是垂直的——他笑了,那些人實際上把垂直的雞蛋視為壹個奇跡,他們也相信雞蛋可能是垂直的,只有在春天開始的那壹天。
愛因斯坦究竟為什麽會笑?據說愛因斯坦是物理大師,讓我們問問我們的物理老師。
妳看不見卻能找到的點。
物理老師說:“每個物體都有重心。”
“重心是什麽?”讓我們問壹下
“地球的引力對任何物體都有吸引力。這種吸引力就像壹根無形的繩子。試著把物體拉下來。這個力叫做引力。”
“就壹個物體而言,地球引力對這個物體的每壹部分都有吸引力。好像有無數根看不見的弦。試著把這個物體拉下來。而無數根細繩子把物體往下拉,那個力相當於壹根粗繩子綁在物體的壹個點上,把物體往下拉。這個點叫做重心。”
“重心在哪裏?”
“別忙了。剛才說的粗繩子雖然看不見,但是我們可以用壹根真的繩子來抵消它的力量,就像玩拔河遊戲壹樣。我們把繩子的壹端綁在那個物體表面的任意壹點上,另壹端握在手中,物體就會懸在空中,停止旋轉。這時,真實的繩子和假想的繩子——重力就成了壹條直線。而且我們可以確定那個物體的重心在這條直線上。”
“我們把繩子解開,把繩子的壹端系在那個物體表面的另壹點上,然後把它掛在空中。這個時候物體的位置肯定和上壹次不壹樣,但是這個真實的繩子和想象中的繩子——重力在壹條直線上。而且我們可以確定那個物體的重心也在這條直線上。”
“物體的重心在後直線上,在前直線上,這樣就可以確定前後兩條直線的交點就是那個物體的重心。那根假想的繩子,重力,就掛在這個看不見但實際上可以找到的重心上。”
穩定需要條件。
物理老師接著說:“每個物體都有重心。當壹個物體放在地面上時,它與地面的接觸面稱為底面。從壹個物體的重心到地面畫壹條垂直線。如果它穿過底部,它就不會掉下來。這就是比薩斜塔至今未倒的原因。”
“原因很簡單。從物體重心到地面畫的垂直線,其實就是代表重力的假想繩子。假想的繩子不斷把物體往下拉,但是有了底部的支撐,物體就可以靜止不動了。如果假想的繩子超出了底面的範圍,物體就會被它拉下來。也可以這樣解釋,因為它的底面無法支撐它重心的重力,它不得不轉向,尋找另壹個底面來支撐。”
“有些物體壹碰就掉,因為壹碰,它的重心就稍微偏了,重心畫到地面的垂直線就超出了底部的範圍:被重力拉下來。”
“磚頭是直立的,很容易被推倒。當它平放時,非常穩定。因為磚平鋪時,底面最大,重心最低,從重心畫到地面的垂直線很難超出底面的範圍。”
“底部大的物體相對穩定,所以很多古塔都是底層,比上層厚壹點;所以士兵站著射擊,總是要叉開雙腿;所以……”
“重心低的物體也比較穩定,所以不倒翁不會掉下來,所以船底是空的,很危險,所以車頂綁的袋子太多,往往是翻車的原因,所以……”
"那麽,雞蛋的重心在哪裏?"我們有點不耐煩了。
先用木頭做壹個雞蛋
物理老師仍然不著急。他說:
“質地均勻的球是圓形的,其重心是球的中心。眾所周知,從球心到球面上任意壹點的連線都是垂直於球面的。所以在平地上,球無論怎麽放都能站住;但是輕輕壹推,它就卷了起來。球面只在壹點接觸地面,底面太小。”
“壹根竹竿,壹頭粗,壹頭細。它的重心不在中間,而是在粗端。把竹竿跨在肩上,慢慢地來回移動。如果不用手握,竹竿可以像天平壹樣靜止不動,它的重心會落在妳的肩膀上。”
“如果我們用質地均勻的木頭做壹個雞蛋。從水平方向切開木蛋,截面是圓形。壹張薄薄的圓形紙片,它的重心是圓心。所以就整個木蛋而言,重心壹定在兩個頂部的連線上。把木蛋垂直切開,截面壹端大,另壹端小,所以重心不在兩個頂端連線的中心,而是偏向大的那壹個。”
“木蛋躺在桌面上,它的底面就是和桌面接觸的點。因為底面太小,壹碰就滾。”
“如果我們把木蛋放在桌子上,把它弄直,其中任何壹個向下,只要它頂部的連接線剛好和桌子垂直,它就不會直立在桌子上,不會掉下來嗎?但此時的重心比妳仰臥時要高壹點,所以更不穩,壹碰就會摔倒。換句話說,就算是木蛋也很難直立。”
“真正的雞蛋不是木頭做的。它含有蛋白質和蛋黃,蛋黃比蛋白質輕。科學的說法是,蛋黃的密度小於蛋白質的密度,所以讓妳折騰雞蛋,蛋黃總是略高於。因此,雞蛋的重心稍微向下移動,大致在我們從木易雞蛋推斷的重心下擺動。讓我們把桌子上的雞蛋擺正。如果它的兩個頂端的連線正好垂直於桌子,它的重心正好靜止在這條連線上,我們放手,雞蛋肯定會直立起來。這樣的巧合當然更難。”
“難是難,不是不可能。妳應該知道愛因斯坦為什麽會笑。”物理老師自己都笑了。
妳為什麽不早點這麽做?
認為雞蛋在任何情況下都不能直立的人是錯誤的。他們不加思考地判斷,他們得不到真相。
認為雞蛋只有在立春的那壹天才能直立的人也錯了。他們不思考,他們隨大流,他們得不到真相。
誰有耐心,誰就能把雞蛋豎起來。小心,不到10分鐘就能把雞蛋立起來。不信的人可以壹下子用自己的手測試壹下。任何壹個沒有站直的人,都只能怪自己不夠細心和耐心。
大家把雞蛋豎著放,也許有人會說:“這有什麽稀罕的?”
壹開始也沒什麽稀罕的,為什麽不早點做呢?