来源 : 2013 年 9,10 期
从生活中得来的科学定律
作者: 夏点
布莱士·帕斯卡
生活中,同学们常常会发现一些奇怪的小现象。我们或注意或忽略,但是却很少去探究。其实,世界上有许多发现都源于生活。“液压机之父”帕斯卡的“帕斯卡定律”的发现就源于生活中的小事。那么,他究竟在生活中发现了什么,又是怎么获得成功的呢?
盘子的启示
帕斯卡出生在法国多姆山省奥弗涅地区的克莱蒙费朗,他自幼聪颖,求知欲极强,由受过高等教育、担任政府官员的父亲和姐姐负责对他进行教育和培养。
11岁的一天,帕斯卡在厨房外玩耍。突然,厨房内传出一阵叮叮当当的响声,很好听。帕斯卡心想,厨房是做饭的地方,怎么会发出如此优美动听的声音呢?他飞快地跑到厨房,一看,才知道是厨师把盘子弄得叮叮当当响。
帕斯卡站在一旁,认真地看着厨师们“演奏”盘子“乐曲”。渐渐地,帕斯卡发现厨师们的刀子离开盘子后,声音却没有马上消失。
“为什么不敲盘子了,声音还会继续响呢?”帕斯卡走近厨师,瞪大眼睛好奇地询问。厨师们不能解释其中的奥妙,只得拿出几个盘子让帕斯卡自己玩。
帕斯卡把盘子带到一个僻静的角落,专心致志地敲打起来。敲着敲着,帕斯卡就发现盘子被敲打以后,声音不断,但只要用手一按盘子边,声音就会立刻停止。
“这是为什么呢?”帕斯卡不明白其中的道理,又开始敲敲停停。慢慢地,帕斯卡终于发现了其中的奥妙:原来,盘子发声最要紧的是震动,而不是敲打。打击停止了,只要震动不停,还能发出声音。
帕斯卡把这个惊奇的发现总结出来,写出了声学震动原理的文章。就这样,帕斯卡踏上了科学探索的征程。
水桶的启示
时光荏苒,岁月如梭。12年一晃而过,帕斯卡长成了23岁的大小伙。
这天,帕斯卡正要出门,突然看到家里的一个仆人提着满满的一桶水进屋,由于木桶破旧,桶的侧壁往外直喷水。
帕斯卡被这一现象深深吸引,忘记了要出门,他让仆人放下木桶,然后目不转睛地看着木桶的水往外流,直到满地都淌满了水。
“再提一桶水过来!”水桶的水流干之后,帕斯卡吩咐仆人道。仆人提水是为厨房做饭之需,但是主人的命令也不敢违抗,只得照办。
为了不把屋子弄得太潮湿,帕斯卡把那只破旧的木桶拿到井边,就近提水,并夜以继日地观察。几天后,帕斯卡发现了水桶侧壁的小孔离水面越深,水流的速度也就越快的现象。
“为什么喷射的速度会不一样呢?”帕斯卡百思不得其解。
为了求得答案,帕斯卡制作了一个完好的木桶,盖子密封在桶上,在盖子的中心开了一个不大的小孔,桶里灌满水后,发现盖子上的小孔没有喷水。
由此,帕斯卡想到了是大气压强在起作用。那么,这种大气压强的作用力究竟有多大,又是怎么作用的?帕斯卡又把一根长长的细铁管插到木桶的小孔上,并使接口处不漏水,然后从管子上方倒了几杯水,使管子里的水面提高了好几米,当管内的水达到一定高度时,木桶突然破裂,水流满地。
“加在密封液体任一部分的压强,必须按其原来的大小,由液体向各个方向传递。”帕斯卡把自己找到的规律总结成论文。这就是后世人熟知的帕斯卡定律。
帕斯卡定律被应用在所有的液压机设计上。为了纪念他,人们用“帕斯卡”来作为国际单位制压力或压强的单位。
布莱士·帕斯卡档案
布莱士·帕斯卡(1623—1662),法国数学家、物理学家、思想家,发明和改进了许多科学仪器,是西方科学界和思想界的重要人物。因于1654年提出了著名的帕斯卡定律,后人据此设计了液压机,被称为“液压机之父”。
布莱士·帕斯卡经典语录
1.研究真理可以有三个目的:当我们探索时,就要发现真理;当我们找到时,就要证明真理;当我们审查时,就要把它同谬误区别开来。
2.一生最重要的事是选择职业,但我们往往凭借“偶然”决定它。