今天,我给孩子阐明“百无一用是墨客”那句话的含义的时候,告诉他:“所谓的墨客,就是如今的科学家,因为他们只会读书、写书、上课吹法螺,却处理不了一丁点儿现实问题,所以被老苍生称之为百无一用。”
良多年前,就有一个象你那么大的小学生,名喊姆潘巴。他发现把一杯热开水和一杯冷水同时放进冰箱里,成果拆了热开水的那杯先结冰。他往问物理教师为什么会如许,物理教师讪笑他是个痴人。后来他带着那个问题往问一个物理学博士,博士说本身不克不及必定那个问题,必需回尝试室做尝试确认一下。尝试成果证明姆潘巴的说法是准确的。但物理学博士不克不及阐明。
你看看,连一杯热水和一杯冷水同时放到冰箱里,到底哪杯能结冰如许的日常问题,科学家们至今都给不出一个合理、称心的阐明,你觉得科学家有用吗?
孩子说:确实没用。不外,到底准确谜底是什么呢?
我说:别急,天边上有足够的科学家,我们来听听他们的阐明吧。
小布景:
1963年,坦桑尼亚的马干巴中学三年级的学生姆潘巴经常与同窗们一路做冰淇淋食,他们老是先把生牛奶煮沸,加进糖,等冷却后倒进冰格中放进冰箱的冷冻室内冷冻。因为学校里做的同窗多,所以冷冻室放冰格的位置不断比力严重。有一天,当姆潘巴来做冰淇淋时,冰箱冷冻室内放冰格的空位已经所剩无几了,一位同窗为了夺在他前面,竟把生牛奶放进糖后立即放在冰格中送进了冰箱的冷冻室,姆潘巴只得吃紧忙忙把牛奶煮沸,放进糖,等不得冷却,立即把滚烫的牛奶倒进冰格里,送进冰箱的冷冻室内,过了一个半小时后,姆潘巴发现他的热牛奶已经结成冰而其他同窗冷牛奶仍是很稠的液体,没有冻结,那个现象使姆潘巴惊愕不已!
他往请教物理教师,为什么热牛奶反而比冷牛奶先冻结?教师的答复是:“你必然弄错了,如许的事是不成能发作的。”后来姆潘巴进了伊林加的姆克瓦高中,他向物理教师请教:“为什么热牛奶和冷牛奶同时放进冰箱,热牛奶先冻结?”教师的答复是:“我所能给你的答复是:你必定错了。”当他陆续提出问题与教师争论时,教师嘲笑他:“那是姆潘巴的物理问题。”姆潘巴想欠亨,但又不敢顶嘴教师。一个极好的时机末于来到了,达累斯萨拉姆大学物理系主任奥斯玻恩博士拜候该校,做完学术陈述后答复同窗的问题。姆潘巴鼓足勇气向他提出问题:假设你取两个类似的容器,放进等容积的水,一个处于35℃,另一个处于100℃,把它们同时放进冰箱,100℃的水先结冰,为什么?奥斯玻恩博士的答复是:“我不晓得,不外我包管在我回抵达累斯萨拉姆之后亲身做那个尝试。”成果他和他的助手做了那个尝试,证明姆潘巴说的现象是事实!那事实是怎么一回事呢?
颁发在1969年英国《物理教师》杂志上的由姆潘巴和奥斯玻恩两个撰写的一篇文章中做了第一次测验考试性的阐明:他们做了一系列的尝试,尝试用的是曲径4.5厘米容积100毫升的硼硅酸玻璃烧杯,同放70毫升沸腾过的各类差别温度的水。通过对尝试成果的定量阐发得出的结论是:冷却次要在于液体外表,冷却速度决定于液体外表的温度而不是它的整体的均匀温度,液体内部的对流使得液面温度庇护比体内温度高(假定温度高于4℃),即便两杯液体冷却到不异的均匀温度,本来热的系统的热量缺失仍要比本来冷的系统来得多,液体在冻结之前必需颠末一系列的过渡温度,所以用单一的温度来描述系统显然是不敷的,还要取决于初始前提的温度梯度。