王震元
淹不死人的“死?!?/p>
在巴勒斯坦、約旦和以色列之間,地處南北走向的大裂谷地帶的中段,有一個(gè)著名的內(nèi)陸咸水湖。由于長(zhǎng)年氣候酷熱,湖里的水分大量蒸發(fā),因而湖水的含鹽量高達(dá)25%~30%,除個(gè)別微生物外,沒(méi)有任何動(dòng)植物可以在湖里生存。這個(gè)湖被稱為“死海”。傳說(shuō),大約2000年前,羅馬統(tǒng)帥狄杜進(jìn)攻耶路撒冷,來(lái)到死海岸邊,在下令將俘虜投入海中處死時(shí),俘虜們并沒(méi)有沉到水里淹死,而是被波浪沖回岸邊。狄杜勃然大怒,下令再次將俘虜投入海中,結(jié)果俘虜依舊安然無(wú)恙。統(tǒng)帥大驚失色,認(rèn)為這是天意,于是將他們?nèi)酷尫拧?/p>
上文的傳說(shuō)是否可信,雖然已經(jīng)無(wú)法確認(rèn),但人在死海中不會(huì)被淹死卻是事實(shí)。美國(guó)著名作家馬克·吐溫游歷了死海之后,是這樣描繪他和同伴在死海中沐浴的情景的:
“這是一次有趣的沐?。∥覀兙共粫?huì)沉下去。在這里,我們可以把身體完全伸直,并且把兩手放在胸部,在水面上仰臥,大部分身體仍舊留在水面上。這時(shí)候,我們還完全可以把頭抬起來(lái)……你能夠很舒服地仰臥著,把兩個(gè)膝蓋抬到下顎下面用雙手抱住它們——不過(guò)這樣會(huì)使你很快就翻一個(gè)筋斗,因?yàn)轭^部太重了。你可以頭頂著海水豎起來(lái),使自己的胸膛中部到腳尖這一段身體露在水面上,不過(guò)你不能長(zhǎng)久地保持這種姿勢(shì)。你不能仰泳得很快,因?yàn)槟愕哪_完全露在水面上,只好用腳跟推水。如果你俯著身體游泳,那你就不能前進(jìn),反而要后退。馬在死海里既不能游泳,也不能直立,因?yàn)樗纳眢w太不穩(wěn)定了。馬一到水里,只能側(cè)著身體躺在水面上……”
其實(shí)道理很簡(jiǎn)單:死海水的含鹽量遠(yuǎn)高于一般海水的含鹽量,它的比重達(dá)到了1.172~1.227,而人體的比重只有1.021~1.097,因而根據(jù)阿基米德定律,死海水產(chǎn)生的浮力大于人體在死海中的體重,必然會(huì)把人體“推”上水面。而一般海水與人體的比重大致相等,人在海中如果靜止不動(dòng),只有在海水幾乎把整個(gè)身子淹沒(méi)時(shí),水對(duì)人體產(chǎn)生的浮力才和人的體重相等。這時(shí)人稍不留神,或心理緊張,就會(huì)因嗆水而淹死。
因而,死海實(shí)際上就是基督教《圣經(jīng)》中的亞拉巴海,即鹽湖。最近,我國(guó)四川省大英縣也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)“死?!薄纬捎?.5億年前的地下鹽湖,人在湖中同樣可以漂浮不沉。
氣鰾的啟示
剖開(kāi)魚(yú)肚,你可以看見(jiàn)里面有一個(gè)白而長(zhǎng),像葫蘆一樣的氣鰾。這是魚(yú)在水中的升降機(jī)。它要沉下水去時(shí),就將氣鰾縮小,使肚里的空氣體積變小,而身體的比重增加。反之,氣鰾漲大時(shí),身體比重變輕,便可以浮起來(lái)。18世紀(jì)初,由于當(dāng)時(shí)俄國(guó)統(tǒng)治者彼得大帝的野心很大,一直想擴(kuò)大疆域,四處收購(gòu)新式武器,于是一個(gè)叫尼科諾夫的農(nóng)民就求見(jiàn)皇帝,獻(xiàn)計(jì)說(shuō)他能造一艘特殊的船,可以偷偷地像魚(yú)一樣潛入水向敵艦發(fā)動(dòng)攻擊。尼科諾夫其實(shí)就是受到魚(yú)鰾的啟示才想到可以造這種水下船的。彼得大帝聽(tīng)后很高興,并撥專款支持。3年后,尼科諾夫成功地完成模型制作,并于1724年下水實(shí)驗(yàn)。但由于操作失誤,機(jī)件損壞未能達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。而尼科諾夫此時(shí)又突然病逝,彼得大帝不得不放棄這一計(jì)劃。
1776年7月,北美殖民地人民宣告獨(dú)立,成立了美利堅(jiān)合眾國(guó)。英國(guó)殖民當(dāng)局惱羞成怒,調(diào)集了3.5萬(wàn)名士兵,在海軍艦隊(duì)的掩護(hù)下進(jìn)攻紐約城。當(dāng)時(shí)鎮(zhèn)守紐約的主將就是后來(lái)成為美國(guó)開(kāi)國(guó)總統(tǒng)的陸軍司令華盛頓。他手下只有1.8萬(wàn)名士兵,沒(méi)有重炮和軍艦。此時(shí),紐約港已被英國(guó)軍艦封鎖得水泄不通,形勢(shì)十分嚴(yán)峻。
這時(shí),一位名叫大衛(wèi)·布什內(nèi)爾的美國(guó)教員站了出來(lái)。他看過(guò)當(dāng)年尼科諾夫研究的全部資料。于是向華盛頓提出建議,并獲準(zhǔn)制造一種在水中潛行的船只。由于它外形奇怪,好像是由兩個(gè)烏龜殼合起來(lái)的,因而被人們稱為“海龜”。實(shí)際上,它是一個(gè)橢圓形的木桶,外殼由橡木做成,靠人力搖動(dòng)螺旋槳推進(jìn)?!昂}敗笨蓾摽筛?,因?yàn)樵谒呐搩?nèi)設(shè)有壓載水柜。只要操縱手動(dòng)泵,水柜排水,“海龜”就會(huì)上浮;水柜進(jìn)水,“海龜”就會(huì)下潛?!昂}敗眱?nèi)的空氣可供駕駛者呼吸30分鐘。如果時(shí)間長(zhǎng)了,就只能使用通向水面的通氣管了。
1776年的一個(gè)夏夜,華盛頓下令出擊。攜帶68千克炸藥的“海龜”順利接近英軍軍艦,開(kāi)始在敵艦船底進(jìn)行鉆洞作業(yè),但在準(zhǔn)備把炸藥掛上去時(shí),突然被對(duì)方發(fā)現(xiàn),駕駛員急中生智,引爆了炸藥。英軍不知爆炸聲從何而來(lái),急忙撤退。由此,紐約港的封鎖被打破了。華盛頓譽(yù)之為“一次天才的嘗試”。
孔明燈
這種用人力螺旋槳推進(jìn)的“海龜”雖然十分原始,卻構(gòu)成了潛水艇的雛形。18世紀(jì)中葉,人們改用蒸汽機(jī)為動(dòng)力。美國(guó)南北戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí),南軍曾用一艘由鍋爐改裝的潛水艇,把北軍的一艘重達(dá)數(shù)千噸的巡洋艦擊沉。
1897年,美國(guó)造船專家霍蘭,進(jìn)一步研制了一艘可憑汽油機(jī)為動(dòng)力在水面航行,用蓄電池為動(dòng)力在水下行駛的潛水艇。它長(zhǎng)15.84米、寬3.05米,排水量為70噸。武器裝備為艇艏的一具魚(yú)雷發(fā)射管,攜帶3枚魚(yú)雷,以及艇艏和尾部各一挺機(jī)關(guān)槍。這艘潛水艇的各種性能已相當(dāng)完美,被稱為“海上霸主”?;籼m也被公認(rèn)為世界上第一艘潛水艇的發(fā)明者。
隨著科技的發(fā)展,半個(gè)多世紀(jì)以后,美國(guó)又發(fā)明了“鸚鵡螺號(hào)”核潛艇。它克服了傳統(tǒng)的潛艇在水下航行一段時(shí)間后,必須浮出水面交換空氣、易于暴露自己的根本缺陷,改用核燃料為動(dòng)力,可以隨心所欲地在水下長(zhǎng)期潛航,被稱為“真正的潛水艇”。1958年8月3日夏令時(shí)23時(shí)15分,美國(guó)第一艘核潛艇“鸚鵡螺號(hào)”在浮冰下到達(dá)地理北極,成為人類歷史上首艘水下潛航到達(dá)北極點(diǎn)的船只。
就這樣,在阿基米德定律的指引下,經(jīng)過(guò)100多年的努力,潛水艇終于成為一種現(xiàn)代化的水下攻擊利器。
先驅(qū)者的遭遇
早在2000多年前的漢朝,《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中就有這樣的記載:“艾火令雞子飛?!币馑际钦f(shuō),把雞蛋挖空,在空殼里點(diǎn)火把空氣燒熱,蛋殼就能在大風(fēng)中飛起來(lái)。雖然根據(jù)現(xiàn)代科學(xué)的計(jì)算和實(shí)驗(yàn),由于空蛋殼體積太小,里面即便充滿了熱空氣,也不足以使蛋殼自行升浮,但是卻直接證明了古人早就注意到了熱空氣比冷空氣輕,從而產(chǎn)生浮力的現(xiàn)象。
到了三國(guó)時(shí)代,諸葛亮用很細(xì)的竹篾做成燈籠的骨架,外面糊一層薄紙,只留下面一個(gè)小口。再把一個(gè)盛滿了松脂的小瓦碟放在燈籠內(nèi)點(diǎn)燃。燈籠內(nèi)的空氣加熱之后,燈籠就會(huì)慢慢地升到空中。直到松脂燒光了,空氣冷卻后,才慢慢地落下來(lái)。諸葛亮字孔明,所以這種燈又叫“孔明燈”。
到了五代時(shí)期,農(nóng)民軍中有一個(gè)名為莘七娘的女首領(lǐng),晚上在指揮作戰(zhàn)時(shí),她就把這種“孔明燈”升到空中,作為軍事行動(dòng)信號(hào)。這種“孔明燈”實(shí)際上就是熱氣球的雛形。
1731年的一天,俄國(guó)一個(gè)名叫克拉庫(kù)特諾的地方法院文書(shū),看到煙囪里冒出的青煙一個(gè)勁地向上竄,感到十分好奇,就反復(fù)地琢磨其中的道理,并突然產(chǎn)生靈感:如果用一個(gè)巨大的口袋,讓它灌滿煙囪里冒出來(lái)的熱煙,它一定會(huì)飄向天空;如果再在口袋下面裝上一個(gè)吊籃,人坐進(jìn)去,不就可以飛上天空了么?
克拉庫(kù)特諾是一個(gè)敢于實(shí)踐的人。他說(shuō)干就干!嘿!這個(gè)試驗(yàn)品還真的離開(kāi)地面飛了起來(lái),飛得比樹(shù)還高。煞風(fēng)景的是,由于他不能控制飛行方向,結(jié)果撞到了一座鐘樓上,發(fā)出了洪亮的鐘聲,自己也摔落在地。鐘聲引來(lái)了許多村民。這些村民世代生活在這片貧瘠的土地上,幾乎與世隔絕,十分愚昧落后。在他們心目中,只有上帝和天使能在空中飛行,人是無(wú)法做到這一點(diǎn)的,而上帝和天使是不會(huì)從天上掉下來(lái)的,因而確認(rèn)此人是魔鬼無(wú)疑!
至于如何處置這個(gè)“魔鬼”,村民們卻意見(jiàn)不一。有人主張燒死他,也有人認(rèn)為應(yīng)將他套上絞索……正在克拉庫(kù)特諾生死攸關(guān)之際,村民中一位略有文化的長(zhǎng)者站出來(lái)說(shuō)了公道話,并趁村民們激烈爭(zhēng)論之際,偷偷地將這個(gè)“魔鬼”放了。村民們發(fā)現(xiàn)后,就將“魔鬼”留下的大口袋——實(shí)際上是世界上的第一個(gè)熱氣球燒毀了。
雖然克拉庫(kù)特諾幸免于難,但再也沒(méi)有勇氣繼續(xù)進(jìn)行熱氣球的研究和實(shí)驗(yàn)了。俄國(guó)一項(xiàng)本可領(lǐng)先于世界的重大發(fā)明就這樣壽終正寢了……
(未完待續(xù))