21 被声音谋杀
噪声 分贝 健康
1959 年,美国有一家飞机制造公司,生产了一种最新式的超音速飞机。为了试验这种飞机在飞行时所发出的声音对人的影响,该公司在报纸上登出了一则奇特的广告:
招募志愿者
本公司现招募10 名志愿者,有谁愿意让超音速飞机从你头顶上掠过,不管生死情况如何,你都将获得一笔可观的奖金。
广告登出后不久,就有上千名志愿者前来应征,最后10 名体格健壮者入选参加试验。当试验结束后,人们惊奇地发现,10 名志愿者无一幸免,全都倒在田野上死去了。
显然,在超音速飞机试验中,充当杀手的是不起眼的噪声。
噪声也是声音,其强度可以用物理量分贝来表示。例如,微风吹动树叶发出的沙沙声大约为10 分贝;汽车行驶时发出的声音大约是70 分贝;闹市的噪声大约是70 分贝;火车行驶中的轰隆声超过95 分贝;隆隆的响雷声,大炮的射击声,大约是120 分贝。
一般来说,噪声在40 分贝以下的环境,就算是安静的;80 分贝以上就算吵闹了,会对人的健康产生不良影响。人如果长期处在噪声强度为85 90 分贝的环境里,就会得噪声病,出现头昏脑涨、失眠多梦、食欲不振、浑身乏力的症状,甚至诱发各种危险的疾病。如果噪声强度达到120 分贝,就会使人暂时失去听觉;强度增到140 分贝时,就可能使人永远失去听觉,变成聋子;如果强度超过175 分贝,不仅人会丧命,连坚硬的金属也会被震裂。
据测试,飞机起飞时的噪声最低在150 分贝以上。试想一下,人在150 分贝以上的噪声环境下待一会儿会怎样?当然一定会被声音谋杀!因此,防治噪声很重要。〉〉〉
68 为电定“性别”
正电 负电 异性相吸 同性相斥
1733 年,一位叫杜•费依的法国人做了一个实验,他将两块软木分别包上一层金箔,然后分别用等长的丝线将其悬挂在顶篷上相距几寸的两点上。杜•费依认为,如果使其中一块软木带电,它一定会吸引另一块软木。于是,他用丝绸摩擦过的玻璃棒接触一个软木,使软木带上电。结果与预料的一样,原来竖直悬挂的两个软木彼此靠拢了,是电的吸引力把它们拉到一起的。
费依想,倘若让两块软木都带上电,那么两块软木都有吸引力,这样吸引力就会增加一倍,软木会靠得更近。于是,费依用带电的玻璃棒分别与两块软木接触。结果大大出乎意料,两块软木不但没有互相吸引,反而互相排斥。
这简直是一个谜!难道是使用的玻璃棒有问题?他又用羊毛摩擦过的松香棒分别接触两块软木,同样又出现了互相排斥的现象。是否带了电的物体就一定会发生互相排斥的现象呢?
有一次,费依先用羊毛摩擦过的松香棒接触一块软木,又用丝绸摩擦过的玻璃棒接触另一块软木,结果这两块软木不再排斥,反而互相吸引靠拢了。
这太奇妙了!费依推测电有两种:一种是玻璃棒经丝绸摩擦时产生的,称玻璃电;另一种是用羊毛摩擦松香棒产生的,称松香电。如果两块软木带的电相同,它们就互相排斥;如果两块软木带的电不同,它们就相互吸引。
18 世纪中期,美国科学家本杰明•富兰克林经过分析和研究,认为有两种性质不同的电,叫作正电和负电。物体因摩擦而带的电,不是正电就是负电。
科学上规定:与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电相同的电,叫作正电;与用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电相同的电,叫作负电。
这就是正、负电的由来,从此电有了“性别”!〉〉〉
105 会爆炸的围裙
硝化纤维 第一种人造高分子合成物
1845 年的一天, 德国化学家弗里德里希•舍恩拜因趁妻子外出,偷偷地躲在自家的厨房里,做起硝酸和硫酸的混合实验。他伸手去拿前方的烧杯,不小心把盛放混合液的烧瓶碰倒了,混合液洒了一地。因为找不到抹布,他顺手拿起妻子的布围裙来擦地,然后将它挂在火炉旁烘干。就在围裙快要被烘干时,突然“轰”的一声响,一团火焰冒了出来,围裙发生了爆炸,眨眼间整个围裙消失了,没有一点烟,也没有一点灰。这个现象让他大吃一惊。
事后,他仔细回忆了经过,顿时万分惊喜,意识到自己合成了一种能爆炸的化合物。为了找到原因,他试着把一些棉花浸泡在硝酸和硫酸的混合液中,然后用水洗净,小心地烘干,最后得到一种淡黄色的棉花。他发现这种物质可以用来做炸药,就将其命名为火棉,后人称之为硝化纤维。
这是人类制备的第一种高分子合成物。虽然早在这之前,中国人就知道利用纤维素造纸,但是改变纤维素的成分,使它成为一种新的高分子化合物,这还是第一次。
舍恩拜因知道这个发现具有巨大的商业价值,于是创办了生产火棉的工厂,希望它能够取代从前那种点燃后会产生黑烟的普通火药。然而硝化纤维这种化合物极其危险,必须小心地存放在干燥的地方。当时由于不了解这种物质的化学性质,许多工厂都因发生剧烈爆炸而毁于一旦。到1862 年,奥地利的最后两家火棉厂被炸毁后,火棉的工业生产完全停止了。可是化学家们对它的研究并没有中止。
之后,赛璐珞、炸胶、人造丝纷纷出现。可以说,舍恩拜因的偶然发现带来了19 世纪后半叶欧美化学工业的大发展。〉〉〉
156 谁弄丢了一天时间
日差 日期变更线
1522 年的一天,麦哲伦的船队到达佛得角群岛,船员们欣喜若狂,因为用不了多久,他们就可以回到西班牙了。大副埃里•卡诺拿出航海日志,在上面记下“1522 年7 月9 日抵达佛得角群岛”一行字。此时岸上传来一阵争吵声,船员们大喊:“今天是7 月9 日,星期四。”岛上的居民们坚定地说:“不对,是7 月10 日,星期五。”他们各执一词,谁也不肯让步,吵闹不休。
卡诺仔细地检查了一遍航海日志,记录中没有错过任何一天,看来船员们并没有错,可当地居民也不会搞错呀,那少了的一天到底是怎么弄丢的呢?
这个谜题后来才被解开,原来地球上存在着一天的日差。地球自西向东自转一周,时间便过去一天。由于地球是个球体,各地见到太阳的时刻不一样,东边总比西边见到的早。地球上的经度每差15°,时刻就差1 小时,也就是说自东向西行走,每越过15°就要早1 小时;当环绕地球一周跨越360°再回到原来那个地方的时候,便早了24 小时,也就是整整早了一天。麦哲伦船队的一天就是这样在不知不觉中被丢掉了。
后来,为了避免日期的差别引起误会和争端,国际上于1884 年规定了一条日期变更线,简称“日界线”,此线两侧的日期不同,由东向西过日界线,日期要增加一天;由西向东过日界线,日期要减少一天。这条线位于太平洋中的180°经线上。
在今天, 当各种交通工具自东向西越过日界线后, 日期就增加一天( 例如, 由8 月1 日改为8 月2 日);而自西向东越过此线后, 日期就减少一天( 由8 月2 日改为8 月1 日)。〉〉〉
160 大炮见鬼了
线速度 纬度 南北半球
第一次世界大战时,在南大西洋南纬50°处,英军和德军展开了一次大规模的海战。
英国海军努力将大炮瞄准德国军舰,指挥员大喊一声:“开炮!”炮弹划过天空,“轰”的一声打在了德国军舰左边约100 米处。指挥员破口大骂:“你眼睛长哪儿去了!怎么瞄准的!”炮兵继续调整瞄准器。第二枚炮弹打了出去后,又落在了德国军舰的左边。指挥员暴跳如雷,让另一个炮兵上来接替。结果仍旧落在先前的地方。炮兵说:“瞄准器有问题。”指挥员气急败坏地骂道:“今天这大炮见鬼了!”
事后,大炮被运回英国检查,瞄准器并没有问题。
原来,这是地球自转搞的鬼。我们知道,地球绕地轴自西向东旋转时,不同纬度的地方,其转动半径不同,赤道处的转动半径最大,所以赤道地面上的物体随地球转动的速度(线速度) 最大,随着纬度的增加,这种线速度就会逐渐减小。当炮弹从低纬度地区向高纬度地区发射时,由于它原来随地球自转的线速度大,惯性作用使它在空中飞行时保持原有的线速度,因而会落到目标的前面。按在地球上的方位说,在南半球落在发射方向的左边,到北半球则落在发射方向的右边。反之,从高纬度向低纬度发射时,则会落在目标的后面。按在地球上的方向说,在南半球仍是发射方向的左边,到北半球为右边。制造大炮时,一般都考虑了这种偏差,但其修正值随纬度的不同而不同,在南半球的方向与北半球的正好相反。所以,把英国标准的瞄准器用在南半球南纬50°处,肯定是很难打中目标的。〉〉〉
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