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“春分竖鸡蛋”不科学

2019-04-19老孙

发明与创新·小学生 2019年4期
关键词:春分立春引力

老孙

每年春分这一天,很多人特别是小朋友会玩“竖蛋游戏”。他们经过多次尝试成功将一个表面光滑、新鲜的鸡蛋竖立在桌子上后兴奋不已,获得极大的满足感。你知道吗?这个流行全世界的“竖蛋游戏”竟然是从中国传到国外的!

为什么春分这天鸡蛋可以竖起来?人们给出的解释是:春分这一天太阳光直射赤道,南北半球昼夜一样长,受到的太阳引力平衡,这样当地球、鸡蛋和太阳排列在合适的位置时,鸡蛋就能竖起来,而且只有在这一天才能竖起来。但事实并非如此,这个解释不合理。

根据美国天文科普作家菲尔·普莱特的调查,西方世界对“竖蛋游戏”的了解源自1945年驻重庆的美国记者在《生活》杂志中对中国习俗的报道,只不过当时中国人是在立春这天玩这个游戏,而不是在春分这天。美国记者关于“立春竖鸡蛋”的报道让美国人大开眼界,纷纷效仿。关于游戏背后的科学原理,当时中国人的解释是,立春标志着“春回大地,阳气上升”。

后来“立春竖鸡蛋”之所以变成了“春分竖鸡蛋”,很可能是因为立春被中国人作为春季的开始,于是被翻译为“the first day of spring”,可西方国家习惯把春分这天作为春季的第一天,随着“竖蛋游戏”在全球推广,当年的中式“立春竖鸡蛋”悄悄演变成了国际化的“春分竖鸡蛋”。

关于游戏原理的解释也从立春时“春回大地,阳气上升”变成了“引力平衡”——因为春分这天阳光直射赤道,南北半球昼夜等长。只不过这个解释看似很科学,实则不合理。

据说流亡在美国的爱因斯坦看到美国记者关于“竖蛋游戏”的报道后大笑不已。爱因斯坦笑什么?因为他一看就知道这是怎么回事了嘛。

1947年,日本物理学家中谷宇吉郎看到“引力平衡”这种不合理的解释后,用实验证实了其实在任何时候人们都能把鸡蛋竖起来。

人们对春分能竖起鸡蛋的解释为什么不科学?从天文学的角度说,春分这天太阳光直射赤道,虽然南北半球受到等量的日照,可太阳总是在远处,太阳对地球和我们身边一切物体的引力总是存在的。

牛顿的万有引力定律告诉我们:两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与距离平方成反比。与我们脚下的地球相比,太阳质量虽然很大,约为地球质量的33万倍,但距离很远,我们根本感受不到太阳引力。所以,太阳引力与竖鸡蛋这事儿没关系,它根本不会干扰你竖鸡蛋这个动作和成功率。

为了方便理解,我们可以参考宇航员在地球轨道上的“失重”状态。宇航员们在空间站也受到地球引力,这力比在地面受到的地球引力略小,相当于在地面受到的地球引力的90%,但地球引力这时充当了宇航员随着空间站在轨道上绕地球运行需要的向心力,所以宇航员们感受不到地球引力,我们看到他们在空间站自由地飘来飘去,仿佛没有重量。

同样,我们和鸡蛋都随着地球在轨道上绕太阳运行,太阳引力充当了我们绕太阳运行需要的向心力,所以不管太阳引力大还是小,就像宇航员感受不到地球引力一样,我们和鸡蛋都感受不到太阳引力。

我们和鸡蛋能稳稳地待在地球上,只是因為地球引力的作用,完全不需要考虑太阳引力。不管是你有本事站歪了还是鸡蛋有本事立住了,都不是太阳引力的功劳。

对于在春分这天当中的什么时候“竖”鸡蛋,民间有各种说法,有的说只能在春分到来前10分钟竖鸡蛋,有的说春分这天早上6点钟竖起来的鸡蛋可以竖立一天。相同的是,他们都认为只有在这一天可以竖立鸡蛋,别的日子都不行。

假设“引力平衡”这种解释是合理的,那么人们在秋分这天应该也能将鸡蛋竖起来。也许是因为春分这天青黄不接,人们没有事做,所以就玩“竖蛋游戏”。而到了秋分,可以吃的东西太多了,大家都忙着补秋膘去了。

其实任何时候,只要有足够的耐心,多尝试几次,你就能把鸡蛋竖起来。

竖鸡蛋要在比较光滑的平面上进行,要做到这一点并不是特别容易。菲尔·普莱特曾经在各种时间不同场合表演竖鸡蛋,用实际行动粉碎了“只有在春分这天才能竖鸡蛋”的谣言。他竖鸡蛋的经验是:要放松,心平气和,手要稳,寻找鸡蛋可竖立的位置。鸡蛋表面不是绝对光滑的,总是有微小的凹凸之处,只要让至少3个凸起的点接触平面,鸡蛋就能“站”起来。

菲尔·普莱特还收到过粉丝提供的一个更加令人惊奇的实验成果——1999年10月16日,密歇根州一所中学的老师带领学生们不仅成功把鸡蛋竖立在光滑平面上,而且保持时间长达一个月,最后还是人为放倒的。

春天来了,去竖个鸡蛋吧,同时别忘了谢谢牛顿,他发现了引力。你们可别作弊哟,在泥沙地上竖鸡蛋什么的,太明目张胆了!

(转自科学松鼠会)

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