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但是，假如描写这种转轮的作者们肯花一些工夫去把它制造出来，那
么一定就会发现，不但这个轮子不会转动，甚至连一滴油都不可能升到最
上面的那个容器里！
这样简单的道理，其实根本不必把轮子造出就可以明白。真的，为什
么发明人认为液体吸到灯芯的曲折的地方以后要从上面向下流呢？既然
毛细作用胜过了重力，使液体沿着灯芯上升，那么同样的原因就会支持这
个液体，不让它从灯芯上流下来。退一步说，即使我们假定毛细作用果然
能够把液体吸到上面的那个容器里，那么，方才那个把液体吸上来的灯
芯，就又会把这液体送回到下面的容器里去。
这架想象的永动机使我想起了另一架“永恒运动”的水力机来：这是
四百年前（1575 年）一位意大利机械师斯脱拉达·斯泰尔许发明的。他
的设计见图59。一只螺旋排水机在旋转的时候把水升到上面的槽里，然
后从一个流出口流下来，冲在一只水轮上。这个水轮带动了磨刀石，同时
通过一组齿轮带动了方才说的那只螺旋排水机，把水提升到上面的槽里。
这样，螺旋排水机转动水轮，而水轮转动螺旋排水机！。。假如这一类机
械是可能的话，那么，照下面的方法做就更加简单：把一条绳子绕过一个
滑车，绳子两端各系一个一样重的砝码，那么，每一个砝码落下来的时候，
它就把另外一个拖了上去，当这个砝码从上面落下来的时候，又把第一个
带上去了。它们不也就成了“永动机”吗？
肥皂泡
你会吹肥皂泡吗？这件事情并不象想象的那么简单。我本来也认为吹
个肥皂泡不需要什么技巧，但是，事实却告诉我，要想吹出又大又漂亮的
肥皂泡，也的确是一种艺术，是需要好好练习的。那么，象吹肥皂泡这样
简单平常的事，也值得去干吗？
是的，这玩意儿在日常生活里是并不受到特别欢迎的，至少在谈话里
我们对它不太感觉兴趣；但是，物理学家对它却有不同的看法。“试去吹
出一个小小的肥皂泡来，”物理学家说，“仔细去看它：你简直可以终身
研究它，不断地从这儿学到许多物理学上的知识。”
事实上，肥皂泡薄膜面上诱人的色彩，使物理学家可以量出光波的波
长，而研究娇嫩的薄膜的张力，又帮助了关于分子力作用定律的研究，这
种分子力就是内聚力，如果没有内聚力，世界上就会除了最微细的微尘之
外什么也没有了。
当然，我写出下面这几个实验的目的，并不是要来探讨这些重大的问
题。我这里写的只是一些引人入胜的消遣，只是用来使你对吹肥皂泡的艺
术有一个认识。在波依斯著的《肥皂泡》那本书里，有很多关于各种肥皂
泡实验的详尽说明。我这里只谈几个最简单的实验。
肥皂泡可以用普通洗衣服的黄肥皂的溶液①吹出，但是对于这件事情
真有兴趣的人，我介绍他采用橄榄油或杏仁油肥皂，因为这两种肥皂最适
宜吹制又大又漂亮的肥皂泡。把一小块这种肥皂小心放在清洁的冷水里溶
化，最好用洁净的雨水或雪水，如果没有的话，至少也得用冷却了的开水。
如果想使吹出
的泡能够耐久，还得在肥皂液里加上13
的（依容积计）甘油。现在，用
一只小茶匙把溶液上层的泡沫去掉，然后把细瓷管或细笔管的一端里外两
面擦过肥皂，放到溶液里去。用10 厘米左右长的细麦秆也可以得到很好
的成绩。
肥皂泡可以这样吹：把管口竖直的放到溶液里，使得管口上蘸上一层
溶液膜，拿起来小心地吹。由于肥皂泡里装进了从我们肺部出来的暖气，
这气体比房里的空气一般要轻些，因此吹出的泡就会向上升起。
假如一下子就能够吹出10 厘米直径大小的泡来，那么所配成的溶液
就可以用了；否则就要在溶液里加些肥皂，一直到能够吹出这样大小的泡
为止。但这还不够。把肥皂泡吹出以后，用手指蘸些肥皂液，试去插进肥
① 当然，实际上只是这几位旅客的衣服给渗透了煤油罢了。
皂泡里去，假如肥皂泡不破裂，那就可以做下面的实验了；如果肥皂泡破
裂了，那么还得加些肥皂到溶液里去。
各个实验一定要仔细耐心地去做。房里的光线一定要尽可能充足，否
则，吹出的泡上看不到美丽的虹彩。
下面是几个吹肥皂泡的有趣的实验。
花朵四周的肥皂泡：拿一些肥皂液倒在一只大盘里或者茶具托盘里，
倒到大约2…3 毫米厚的一层；在盘子中心放一朵花或者一只小花瓶，用
一只玻璃漏斗把它盖起。然后缓缓把漏斗揭开，用一根细管向里面吹去，
——于是就吹出一个肥皂泡来；等到这个肥皂泡达到相当大小以后，把漏
斗倾斜，让肥皂泡从漏斗底下露出来。于是，那朵花或者那只小花瓶就给
罩在一个由肥皂薄膜做成的、闪耀着各种虹彩的透明半圆罩子底下了。
如果手头有一个小型的石膏人象，也可以用来代替方才的花或者花
瓶。这应该先在石膏人像头上滴一点肥皂液，等到大肥皂泡吹成以后，把
管子透过大肥皂泡膜伸进去，把人象头上的小肥皂泡也吹起来。一个套一
个的肥皂泡：用方才那个漏斗先吹出一个大肥皂泡来，然后把细长的管子
整个浸到肥皂液里，使它除了含在嘴里的一部分之外，全段都蘸上了肥皂
液，然后小心地把这根管子插进大肥皂泡的膜里，一直伸到中心，再慢慢
地抽回来，到离大肥皂泡的膜不远的地方，吹出第二个泡来，然后在这个
泡里吹出第三个，第四个，等等。
肥皂膜造成的圆柱体：先准备两个铁丝圆环。把吹好的肥皂泡放在下
面一个环上，把沾有肥皂液的另一个环从上面轻轻放到肥皂泡上，然后，
把这个环慢慢向上提，把泡拉长，一直到它成圆柱形为止。有趣的是，假
如你把上面的圆环提高到比圆环圆周长更大的高度，圆柱的一半就收缩起
来，另一半却放宽起来，终于变成了两个泡。
肥皂泡的薄膜总是在张力的作用之下，而且对于它里面的空气有压
力；把吹有肥皂泡的漏斗口放近蜡烛火焰的话，可以看到这样薄的薄膜的
力量并不算小，火焰会显著地向一边倾斜开去。
肥皂泡还有一个有趣的现象：你把它从温暖的房间带到比较冷的地
方，它就会缩小体积。相反地，如果从冷的地方带到热的地方，体积就会
胀大。原因当然是泡里空气的热胀冷缩。假如在摄氏零下15 度的时候，
这个泡的体积是1000 立方厘米，那么，当它走进到温度是零上15 度的房
间里，体积应该增加110 立方厘米：
1
1000×30×
273
≈110立方厘米
我们还应该指出，一般人认为肥皂泡的“寿命”太短，这一点，是并
不完全正确的：如果给它适当的照顾，可以使肥皂泡保存到几十天。英国
物理学家杜瓦（他因对液化空气的研究而著名）把肥皂泡保存在特制的瓶
子里，排除尘埃，防止干燥和空气的振荡，可以把肥皂泡保存到一个月或
者还不止。有人把肥皂泡保存在玻璃罩下面，一直保存了好几年。
什么东西最细最薄？
许多人大概还不知道肥皂泡的薄膜是人的眼睛能够辨别的最细最薄
的东西的一种。我们一般形容东西很细很薄的，常常说“跟头发一样细”，
“跟一张纸一样薄”，但是这些用来做比喻的东西如果跟肥皂泡的薄膜相
比，那就相差太远了。肥皂泡的薄膜只抵得上头发或者薄纸的5000 分之
一厚！一根头发，放大到200 倍，大约等于1 厘米粗细，但是肥皂泡薄膜
的截面即使也放大到200 倍，仍旧薄得我们简直没法看清楚。得把这薄膜
截面再放大到200 倍，才能看得出有一条细线那样粗；而一根头发如果也
再放大到200 倍（一共放大到40；000 倍！）就会有2 米的粗细了。图63
就是表明这一些关系的。
要从水里拿东西不把手沾湿
把一枚铜圆放在平底的大盘里，倒上清水，把铜圆淹没，然后，请你
用手把铜圆拿出，却不许把手沾湿。
这个好象根本不可能的题目，只要一只玻璃杯和一张燃着的纸就可以
解决。把纸燃着，放到杯子里，很快把杯子倒转，盖在铜圆附近的盘上。
纸烧完了，杯子里满是白烟，过了一会，盘里的水竟自动流到杯里去了。
这时候那个铜圆当然还留在盘上，只要少许等一会，等它干了，就可以把
它拿出来，这时候你的手就可以一点不沾水。
是什么力量把水赶到杯里去，使它支持在某一个高度却不落下来呢？
这是空气的压力。燃着的纸烧热了杯里的空气，空气的压力增加了，就把
一部分空气排了出去。等纸片烧完以后，杯里的空气又冷了下来，压力也
跟着减低了，外面空气的压力就把盘里的水赶进杯子里去了。
不用纸片，拿两根火柴插在一只软木塞上点着了，象图64 所示的样
子，也可以得到同样结果。我们时常听到甚至读到一些对于这个实验的不
正确的解释①。说甚么纸片燃着后，“烧去了杯里的氧气”，因此杯里的
气体减少了。这种解释是完全不正确的。主要的原因是由于空气的受热，
而完全不是什么纸片烧去了一部分氧气。这一点的证明就是，第一，这个
实验可以完全不用燃烧纸片，只要把杯子在沸水里烫过也可以。其次，假
如用浸透酒精的棉花球来代替纸片，那么，因为它可以燃烧得更久，把空
气烧得更热，水也就几乎可以升到杯子的一半；但是，大家都知道，空气
里的氧只占全体积的五分之一呀。最后，还有一点可以提出，就是，“烧
去”了氧却生出二氧化碳和水汽，它们会占据氧的位置的。
我们怎样喝水？
咦！难道连这样一个题目还有什么值得去想一下的吗？当然，我们已
经习惯把杯子或茶匙放到嘴唇边，把里面装着的液体“吸”进去。正就是
这个我们已经非常习惯了的简单的“吸”的动作，需要解释一下。真的，
为什么液体会流进我们的口腔去呢？是什么东西使它流进去的？原因是
这样的：在喝水的时候，我们一定要把胸腔扩大，这样就把口腔里的空气
抽去，使口腔里的压力减低；于是，在外面的空气压力作用之下，液体就
要流到压力比较小的地方——流进到口腔里去了。这里发生的现象，跟连
通管里的液体所发生的完全一样，假如我们把在连通管的一个管里液面上
① 洗脸用的香肥皂比较不大合用。
的空气抽稀薄，这时候，由于大气压力的作用，连通管这一个管里的液面
就会升高。相反的，如果你用嘴唇严密地裹着一只盛水的瓶的瓶口的话，
那么即使你用很大的力，也不可能从瓶里吸出水来，这是因为嘴里空气的
压力和瓶里水面上的压力完全相等的缘故。
所以，严格地说，我们喝水不只是用嘴巴，还用肺部；就因为肺部的
扩张才使水流进到我们嘴里去。
漏斗的改善
假如你曾经用过漏斗把某种液体注到玻璃瓶里去，你一定有这样的经
验，就是一定要常常把漏斗向上提起—下，否则液体就会留在漏斗里，不
流下去了。这是因为瓶里的空气没有排出去的路，因此它的压力阻碍了漏
斗里的液体流进去。起初固然也会有一些液体流下去，这是因为瓶里空气
受到压力的作用，略略缩小一些的缘故。但是，空气的体积一压缩，压力
也就增高了，就会抵住了漏斗里的水的压力。因此，假如不把漏斗提起，
让压缩的空气逸出，漏斗里的水是不可能继续流进瓶里去的。
因此，最实际的办法是把漏斗的外面做成瓦楞形，使漏斗架在瓶口上
以后，仍旧留出许多间隙，让瓶里的空气往外流。这样构造的漏斗在平常
还没有见到应用；在实验室里却已经有用这样构造的漏斗的了。
一吨木头和一吨铁
大家都知道这个用来开玩笑的问题：一吨木头和一吨铁，哪一个重
些？有人不想一想就回答一吨铁重些，常常引起大家的哄笑。
假如回答的人说一吨木头重些，那么大家就要笑得更厉害了。这样的
说法，好象一点没有根据，可是严格地说，这个答案却是正确的！
问题在于阿基米德原理不但在液体方面适用，在气体上也适用。根据
这个原理，每个物体在空气里所“失”的重量，等于给这物体所排开的同
体积的空气重量。
木头和铁，在空气里当然也要失去它们的一部分重量，要求出它们的
真正重量，得把所失的重量加上去。因此，在我们这个题目里，木头的真
正重量应该等于1 吨加上跟这块木头同体积的空气重量；而铁的真正重量
应该等于1 吨加上跟这块铁同体积的空气重量。
但是，一吨木头所占的体积，要比一吨铁多得多（大约等于铁的15
倍），因此，一吨木头的真正重量要比一吨铁的真正重量大！说得更明确
些，我们应该说成这个样子：在空气里重一吨的木头的真正重量，要比在
空气里重一吨的铁重些。
一吨铁大约占据■立方米的体积，而一吨木头大约占据2 立方米，这
两种物体排出的空气相差大约2。5 公斤。你看，一吨木头实际上要比一吨
铁就重出这么多！
没有重量的人
大概许多人小时候就有过一种幻想：假如自已变成和羽毛一样轻，甚
至比空气还轻①，那就可以免除那个讨厌的引力的作用，自由自在地高高
升到天空去，飘游到各地，那该多么好呢！但是，这样想的时候忘记了一
件事情，就是人所以能够在地面上行动，只是因为人比空气重。实际上，
托里析利说过，“我们人是生活在空气海洋的底上的”，因此，假如我们
不管什么原因突然变轻了，变得比空气还轻，就不可避免地要向这个空气
“海洋”的表面升起。那时候我们的遭遇就会跟普希金所写的“骠骑兵”
那样：“我把整瓶都喝光了：信不信由你，我可突然象羽毛般地向上飘起
了。”那时候我们会升到好多公里高，一直升到那里稀薄空气的密度跟我
们身体的密度相等的地方为止。而你原来打算自由自在地在山谷、平原上
盘旋游历的想法，也完全破灭了，因为，你从引力的约束下面解放出来了，
却立刻又成了另外一个力量的俘虏，成了大气流的俘虏了。
作家威尔斯曾经把这种不寻常的处境选做他的一部科学幻想小说的
主题。
一位非常臃肿肥胖的人，多方想法减轻他的体重。这篇小说的主角恰
好有一种神奇的药方，吃下这种药会使胖子减轻体重。这个胖子向他要了
药方，照着把药服了下去，于是，当那位主角去探望这个朋友的时候，下
面这样出乎意外的事件使他大吃一惊。他敲了敲房门：
门许久还没有开。我听到钥匙的转动声音，然后，听到了派克拉夫特
（胖子的名字）的声音：
“请进来。”
我旋动了门柄，打开了房门。自然，我以为一定可以看到派克拉夫特
了。
可是，你猜怎么样，——他不在房里！整个书房都零乱得很，碟子和
汤盆放在书本和文具中间，几张椅子都翻在地上，可是派克拉夫特却不在
这儿。。
“我在这儿哪，老兄！请把门关上，”他说。这时候我才把他发现。
这个人竟在天花板底下，靠门的那个角落上，好象给人粘在天花板上
似的。他的脸上带着恼怒和惊惧的表情。“如果有些什么差池，那么，您，
派克拉夫特先生，就会跌下来把头颈跌坏的，”我说。
“我倒情愿跌下来呢，”他说。
“象您这样年纪和体重的人，竟做这种运动。。可是，真的，您是怎
样支持在那儿的呀！”我问。
突然我发现竟是一点也没有什么支持他，他是飘浮在那上面，就象一
个吹胀了的气球。
他用力打算离开天花板，想沿墙壁爬到我这儿来。他抓住一只画框，
但是那画框跟着他过去了，他就又飞到了天花板底下。他撞到天花板上，
这才使我明白他的膝肘各部所以沾上了许多白粉的缘故。他重新用更大的
细心和努力，想利用壁炉落下来。
“这个药方儿，”他喘息着说，“简直太灵验了。我的体重几乎完全
消失了。”
这一下我一切都明白了。
① 这一点，最先讲到并且提出正确解释的，是纪元前一世纪时的古代物理学家拜占廷的菲罗。
“派克拉夫特！”我说，“您其实只需要治好您的肥胖病，但是您却
一直把这叫做体重。。好，别忙，让我来帮助你吧。”我说，一面捉住这
位不幸的朋友的一只手，把他拖了下来。
他想站稳在什么地方，就在房间里乱蹦乱跳。真是一件不可思议的怪
事！这就跟在大风里想拉住船帆的情形一样