首页 理论教育在失重的厨房里做早餐:物理学的遗漏与探索

在失重的厨房里做早餐:物理学的遗漏与探索

【摘要】:因为所有物体在飞行的炮弹中都会失重,凡尔纳肯定遗漏了这一点。在失重的厨房里做饭——如果大家和我一样,也觉得这件事非常值得小说家去探讨,那么我们只能对作者忽略了这一点而表示遗憾。在失重的厨房里做早餐“朋友们,你们应该没忘记,我们还没吃早餐吧?”

在凡尔纳的小说中,作者对三个人坐在奔月炮弹车厢里打发时间的情形进行了详细的描述,却对厨师米歇尔·埃尔唐在同样环境中完成任务的过程只字未提。

或许,小说家认为飞行炮弹里的烹饪工作根本不值一提。如果真是如此,那就大错特错了。因为所有物体在飞行的炮弹中都会失重,凡尔纳肯定遗漏了这一点。在失重的厨房里做饭——如果大家和我一样,也觉得这件事非常值得小说家去探讨,那么我们只能对作者忽略了这一点而表示遗憾。

为了让读者朋友们更好地认识这个问题,我会尽量写出小说中没有提到的这一章。大家在读本章节时,必须谨记一点:炮弹里面处于失重状态,物体全都没有重力可言。

在失重的厨房里做早餐

“朋友们,你们应该没忘记,我们还没吃早餐吧?”米歇尔·埃尔唐对同行的旅伴说,“虽然在炮弹车厢里,我们一点儿重力都没有,但食欲还是有的。伙计们,我想给各位准备一顿没有重力的早餐。当然,你们会在早餐时见识到世界上最轻的几道菜。”

同伴们还没有回答,这位法国人就迫不及待地开始了。

“为什么我们的水瓶这么轻?和空的差不多?”埃尔唐拿起大水瓶自言自语。他拔下瓶塞:“别耍花样了,我知道你为什么会这么轻,我已经拔掉了塞子,快把你那没有重力的东西倒进锅里吧!”

但无论怎么倒,都没有一滴水流出来。此时,尼克尔走过来帮忙了。“亲爱的埃尔唐,别白费力气了!你要知道,炮弹里的东西全都没有重力,肯定倒不出水来,你只能把水抖出来,和平时倒浓糖浆一样。”

埃尔唐把水瓶翻了过来,然后用手掌拍了一下瓶底,又一件意料之外的事情发生了:瓶口处竟然马上出现了一个拳头大小的水球。

“什么情况?我们的水怎么了?”埃尔唐有些纳闷,“老实说,真没想到会这样。我的学者朋友,你知道是怎么回事吗?”

“没什么大不了的,亲爱的埃尔唐,这是水滴,就是我们常见的那种。水滴在失重状态下可以大得超出你的想象。但你要明白一点,只有在重力作用下,液体才会呈现容器的形状,一股一股地流下来。现在,我们这里没有重力,液体受到唯一的力来自自身内部的分子,所以会呈现出球状,和著名的普拉图实验室中油的情况一样。”

“我才懒得去想什么‘普拉图的实验’呢!只想烧水做汤。我发誓,任何分子都阻止不了我。”这位法国人看起来有些急躁。

埃尔唐试图把水倒进浮在空中的锅里,但这注定是徒劳:那些球状的大水珠到锅里后,就沿着锅壁散开了。还有更糟糕的呢,水顺着锅壁散开,是从锅的内壁直接越到外壁,仿佛给这口锅罩上了一层厚厚的水,永远不可能把这样的水烧开。

尼克尔看上去冷静得多,他平静地对怒气冲冲的埃尔唐说:“这个实验可以让我们知道分子的内聚力多么强大,是不是很有趣?”

“别紧张,这只是一个普通的液体润湿固体的现象,它只会在失重状态下才会出现。”

“没有重力阻止?那完蛋了!”埃尔唐还是很生气,“管它是不是液体润湿固体的现象,我只知道自己想要的是水在锅里,而不是在锅外!照现在的情况,世界上没有一个厨师能做出一道汤来!”

“这种润湿现象影响了你做汤,那你为什么不想办法阻止它呢?方法其实并不难。”巴尔比根站起来对埃尔唐说,“你还记得吗,只要在物体上涂上一层油,薄薄的一层,水就无法把它润湿了。所以,只要在锅外面涂一层油,就能把水留在锅里。”

“太好了!这才是真正的学问啊!”埃尔唐一边往锅外抹油,一边兴高采烈地说。然后,他开始在煤气炉上烧水了。

难题再次降临,好像一切都在给埃尔唐捣乱——煤气炉出问题了。淡淡的火焰只燃烧了半分钟,便无声无息地灭了。(www.chuimin.cn)

一开始,埃尔唐围着煤气直打转,小心地伺候着火苗。可是,他的耐心和忙碌并没有换来想要的结果:火苗还是无法燃烧。

“巴尔比根!尼克尔!到底能不能让这固执的火好好燃烧?和那些所谓的物理学原理,还有煤气公司的章程说的一样,老老实实地燃烧起来。”沮丧的法国人被迫向朋友求助。

“这有什么好奇怪的?”尼克尔解释道,“火苗的燃烧都是遵循物理学原理的,至于煤气公司……如果没有了重力,我想它们一定会倾家荡产。像你知道的那样,火苗在燃烧时会产生二氧化碳和水蒸气等阻燃物质。一般来说,这些燃烧生成物总是离火焰远远的,因为它们是热的,比较轻,会被周围流过来的空气挤到上面去。可是,我们这里现在处于失重状态,燃烧生成物只能留在原地,火焰周围汇聚了一层无法燃烧的气体,新鲜空气受到阻碍,根本无法靠近火焰,所以火焰才会渺小黯淡,眼看就要熄灭了。设计灭火器时遵循的也是这个原理:用不能燃烧的物体将火焰包围。”

“那你的意思是,”这位法国人打断了尼克尔的话,“如果地球上没有了重力,救火队就永远没有用武之地了,因为火会自己熄灭,是吗?”

“没错!现在,你可以再把火点燃,然后向火焰吹气,用人工的方法让火焰燃烧,就像在地球上一样,但愿你能成功。”

接着,他们开始忙碌起来。埃尔唐再次把煤气炉点燃,一边开始做早餐,一边幸灾乐祸地看着尼克尔和巴尔比根轮流吹着火苗,把新鲜空气源源不断地吹进火焰里。对这位法国人而言,麻烦全都是朋友们的科学招来的。

埃尔唐嘲讽地说:“瞧瞧,这还真的和工厂里的烟囱有点儿像,学者朋友们,我真是同情你们。不过,如果我们想吃上一顿热乎乎的早餐,就不能违反你们那物理学的安排。”

时间慢慢地过去了,一刻钟、半小时、一小时……锅里的水似乎没有要沸腾的迹象。

“亲爱的埃尔唐,千万别着急。如果是平时,有重力的水很快会被烧热——这个现象对你来说司空见惯,什么原因呢?原因就是水的对流作用:下层的水受热之后会变轻,然后被冷水挤到上面去。于是,所有的水很快就会变热。你一定没有见过从上面把水烧开的情况吧?如果从上面烧,水就不会发生对流作用,上层的水被烧热后会停留在原处,由于水的热传导能力非常弱,就算上层的水已经烧开了,下层的水里没准儿还能看到没有融化的冰块呢!但是现在,我们在一个没有重力的世界里,从哪里烧都是一样,锅里的水不会发生对流作用,因此水会热得特别慢。如果你希望水能热得快一些,必须不停地搅动。”

而且,尼克尔还告诉埃尔唐,他只能把水加热到比沸水的温度略低,无法把水烧到100℃。因为水到了100℃时会产生大量的水蒸气,此时水蒸气和水的密度相同,都为零,它们会混在一起,形成均匀的泡沫。

紧接着,豌豆也开始出来找麻烦了。埃尔唐只是把装豌豆的口袋解开,轻轻拨弄了一下,豌豆就向四面八方散开了,并在空间里飘来飘去,如果碰到墙壁,还会弹回来。豌豆四处飘着,差点儿惹了大麻烦:尼克尔一不小心吸进了一颗豌豆。他不停地咳嗽,差点儿被噎死。

为了清洁空气,避免此类情况再次发生,旅行家们开始耐心地用网把所有捣乱的豌豆一一捉住。埃尔唐带着一只网,原本是打算去月球上“采集蝴蝶标本”。

在这样的环境下,做一顿饭实在是太难了。埃尔唐肯定地说:“哪怕是最有本领的厨师,在这里也无计可施。”

煎牛排也不轻松:要一直用叉子把牛排叉住。否则,牛排会被下面的油蒸气推到锅外去,没有煎熟的牛肉还会往“上”飞——就用这个词吧,因为压根儿就没有上下之分。

除了做饭很难之外,在这个没有重力的世界里,吃饭也变得非常奇怪。朋友们悬在空中的姿势千奇百怪,这种情景很好看,但一不留神就会发生互相碰头的情况,根本没办法坐下来。桌子、椅子、沙发……所有的东西,在这个没有重力的世界里都变得毫无用处。实际上,如果不是埃尔唐的坚持,他们几个根本用不着在“桌旁”吃饭。

还有比烧汤更难的事,那就是喝汤。埃尔唐使出浑身解数,始终没办法把这些没有重力的肉汤倒在盘子里。为了此事,他整整忙活了一个早上,因为忘记了肉汤也没有重力,埃尔唐烦躁地把锅翻了个底朝天,想把肉汤“赶”出锅。突然,一个硕大的球形水滴——丸子一样的肉汤从锅里飞了出来。除非埃尔唐拥有魔术家的本领,才能把这一滴大大的丸子肉汤抓回来,再放进锅里。

试着用汤匙来盛汤也以失败告终,汤匙和手指全部被肉汤弄湿,汤匙完全被肉汤淹没。无奈之下,他们又在汤匙上涂了一层油,才解决了润湿的问题。可是,事情并没有好转:汤匙中的肉汤凝固成了一个个圆形的小丸子,怎么都没办法顺利地把没有重力的小丸子送进嘴里。

最后,还是尼克尔想了个好办法。他用蜡纸做了几根吸管,大家用吸管“喝”上了汤,哦,应该说是吸上了汤。在后来的旅途中,吸管一直陪伴着这些朋友,喝水、喝酒、喝饮料都离不开它。