第三章學生物理科學興趣培養2
8.飛行中的不速之客
1984年1月的一天，在蘇聯黑海之濱的索契市機場內，一架滿載乘客的“伊爾18”客機騰空而起，飛向藍天。
機場附近天氣情況良好，但距離航線約40千米處有雷雨雲。
當飛機上升到1200米高空時，突然有一個直徑約10厘米、渾身發光、像個大火球的怪物闖進飛機駕駛艙，隨後，發出了一聲響亮的爆炸聲。不久，那個怪物穿過駕駛艙密封的金屬艙壁，來到乘客座艙內。它在乘客頭上飄飄忽忽緩慢地遊動著，有時還發出“噝噝”的聲音。
原來平靜的機艙被這不速之客攪亂了：有的人用尖厲的聲音呼爹喊媽，有的人害怕地直把身子往下縮，有的人合攏雙手祈求“神火”保佑，有的人興奮地大喊“UFO，UFO”。
機艙內有位乘客是氣象工作者。他知道這是一種罕見的現象，準備拿出照相機攝下這一鏡頭，誰知那火球卻鑽到了後艙，分裂成兩個光亮的半月形，隨即又合並在一起，發出不大的聲音，離開了飛機。
這個怪物在乘客中間引起了極度恐慌與不安，大家感到不可思議。
其實，類似這樣的怪事，過去也曾多次發現過。
1963年8月的一天下午，在中國湖南省益陽縣某個公社的上空，突然從黑雲中落下一個閃光的火球，它一邊往下掉，一邊發出呼呼的響聲。後來，它從窗外闖入一個生產隊的倉庫，上下跳躍。人們不知這是什麼東西，忙拿起臉盆、木桶用冷水往上潑，結果火球騰空而起，將屋頂衝破一個大窟窿，溜之大吉。
1872年7月5日，法國巴黎一家裁縫店的裁縫正在剪裁衣料，突然一個渾身明亮，像個火球的怪物，從壁爐裏鑽出來。怪物落到裁縫的腳跟前，裁縫嚇得麵如土色，緊張而又小心地把腳向後挪動，那怪物好像故意同他開玩笑似的，也跟著他飄動，並向上升起，漸漸靠近他的麵部。裁縫雙腿一軟，倒在地上。那怪物卻繼續上升，朝著紙糊的壁爐煙囪口飛去。它撕破那張紙，不慌不忙地鑽入煙囪，順著煙囪上升，忽聽得“轟”的一聲，壁爐炸毀，怪物也不見了。
“幸虧我們的飛機沒受損傷。”當乘客們正在暗自慶幸時，機艙裏響起了機長的聲音：“請注意，由於我們的飛機遭到不明火球的襲擊，機上的雷達和部分儀表失去效能，現需緊急著陸，請大家係好安全帶。”
“還是沒有逃脫怪物的魔力!”有些人沮喪地詛咒著。
經過檢查，發現在怪物進入和離開處——飛機頭部外殼板和尾部各留下了一個窟窿，但飛機內壁沒有任何損傷，乘客也沒有受到任何傷害。這真是不幸之中的大幸。
那個火球怪物究竟是什麼東西呢?
怪物既不是UFO，也不是“神火”，而是球狀閃電，這是一種奇特的自然現象。
這種球狀閃電，直徑大的可達10米，小的像乒乓球，一般的有足球般大，中心部分很明亮，飛行時會發出“噝噝”的聲音。
球狀閃電最喜歡鑽洞，在移動時，它並不燒壞附近的可燃物，隻有爆炸時才毀壞建築物或造成人畜傷亡事故。
當天空出現大雷雨和閃電時，最好關上門窗，謹防不速之客——球狀閃電穿戶入室，如果入室，千萬不要去碰它。
9.醫生之笛
人體內部，進行血液活動的心髒，負責氣體進出的肺髒，以及另一些有運動舒縮能力的髒器，一刻不停地發出不同的聲音。有經驗的醫生根據某個髒器發出的聲音變化，就能確定它正常或是處於病理狀態。最初，醫生隔著一條手巾用耳朵直接貼著病人身體的適當部位來聽音。這種方法不太衛生，而且因聽到的範圍比較廣，難於準確辨別音響發生的部位。雖然如此，曆史上有將近1500年的時間，毫無發展地沿用這種方法。
1816年的某一天，法國巴黎一所豪華的府第門前，“嘎吱”一聲停下一輛急駛而來的馬車，車上走下著名的醫生雷內克，他是被請來給這兒的貴族小姐診病的。麵容憔悴的小姐，在女仆的攙扶下，早已來到了客廳，她坐在長靠背椅子上，緊皺眉頭，手捂胸口，看起來病情不輕。雷內克醫生溫和地問道：“小姐，哪兒不舒服?”小姐指著胸口訴說病情後，雷內克懷疑她是患了心髒病。
若要使診斷正確，最好是聽聽心髒跳動的聲音。但病人是位年輕小姐，不宜用耳朵直接貼著她的胸部來聽診。這可怎麼辦呢?雷內克在客廳內一邊踱步，一邊思考新的方法。為了不打擾他，其他的人一點兒也不敢走動和說話，客廳內的空氣像凝住了一般，隻有醫生機械的腳步聲，告訴著大家時間在流過。
聽著自己的腳步聲，突然雷內克的腦海裏浮現出了鄰居小孩們在一根大圓木上的嬉戲：一個小孩在一端用針刮劃，另一個小孩把耳朵貼在另一端，就能清楚地聽到沙沙聲。終於，他由此事得到了啟發，馬上叫人找來一張紙，將紙緊緊卷成一個圓筒，一頭按在小姐心髒部位，另一頭貼在自己耳朵上。果然，小姐心髒跳動的聲音，給雷內克醫生聽得一清二楚，連其中輕微的雜音，也給他聽出來了，真是比直接用耳朵貼著胸部還清晰。他高興極了，告訴小姐病情已經確診，並且一會兒就開好了藥方。
雷內克醫生急匆匆地趕回家中，又找人專門製作一根空心的木管，使用起來又方便又好，這就是第一個聽診器，與現在產科用來聽胎兒心音的單耳式木製聽診器很相似。它的樣子像根笛子，所以人們稱它為“醫生之笛”。後來雷內克又做了許多次試驗，最後確定，用喇叭形的象牙管接上橡皮管子，效果更好。
僅僅使用了一根“醫生之笛”，為什麼雷內克醫生隔著胸脯，聽到了原來不能聽到的小姐心髒跳動的聲音呢?我們還是先看一看聲音究竟是什麼。原來各種聲音並不是憑空發出來的，總是有一個物體在振動。我們敲一下鑼，就聽到鑼響了，緊接著用手摸一摸鑼麵，就會覺得手有一些發麻，這就是鑼麵在振動。如果敲一下鑼，又用手使勁把鑼一按，鑼麵的振動停止了，也就聽不到鑼響了。當然，物體振動發出聲音，聲音傳到我們耳朵裏，才能聽得到。是什麼東西把它送到我們耳朵裏呢?一般是靠空氣。一個物體發生振動後，使它旁邊的空氣也振動，這部分空氣的振動又帶動前麵的空氣振動，由近到遠，直到我們耳朵。空氣傳播振動時，一般向著四麵八方分散，當距離較遠時，這種振動也很微弱，也就是能聽到的聲音很小。但是，除了空氣能傳播振動外，木材、金屬等固體也能傳播振動，而且它們的傳播本領比空氣強，使用“醫生之笛”時又讓聲音單方向傳到醫生耳朵裏，所以雷內克醫生借助“醫生之笛”，能隔著胸脯聽到小姐心髒跳動的聲音。
10.長明的航標燈
在靠近港灣的近海，為了使船隻安全進出港，總要設置很多航標燈為夜航船指引航向。以前的航標燈一般靠專人專船去安裝或更換電池，非常麻煩，費用也很大。
1940年，英國工程師繆特爾發明了一種波浪發電機，利用海浪上下運動的力量驅動空氣渦輪機發電，使航標燈點亮。它的原理並不複雜：當海浪上下波動時，浮體也上下運動，空氣室中的空氣不斷受到壓縮和擴張，如同風箱一樣。受壓縮的空氣從露出海麵的噴口處以極快的速度噴出，衝向渦輪機，使它快速旋轉，這樣就帶動發電機發電了。
從此以後，絕大多數的航標燈都采用了這種裝置。再也不用派人去為航標燈點亮了。
繆特爾工程師是一個善於思考的聰明人。他的別墅建在山上，經常停水，他便在別墅的房頂上設置了一個水池。他把一個家用的活塞式抽水機用連杆與別墅的大門連接在一起。每一個人推門進屋都可以給屋頂上的水池壓上20千克的水。客人們到別墅來都抱怨繆特爾家的大門太重了，開門特別費勁，建議他修理一下。繆特爾總是笑著說：“不用修。這大門是我家水池抽水機的能源。你一推門，我用水就不犯愁了!”客人們了解內情後，都誇繆特爾會動腦筋。正是這種善於想竅門動腦筋的性格使繆特爾成為一個擁有多項專利的發明家。
繆特爾還是一個做事非常執著的人。他認準了的事，千方百計也要做成功。
雞蛋能不能在光滑的桌麵上立住?這是一個古老的問題。
人們都認為這是不可能的，但後來卻找到了兩種解決的辦法。
一種是大家熟知的哥倫布解法。他把雞蛋往桌子上一磕，蛋殼碎了，但是雞蛋立住了。誰也沒像哥倫布這麼做過、想過，哥倫布做了，並體現了一種超常的創新探索精神。這正是發現“新大陸”所需要的精神。
另一種是比較科學的巧妙做法。將雞蛋一旋，雞蛋在旋轉中也立住了。
此後的幾百年間，人們隻把這個問題當做“腦筋急轉彎”的題來考孩子們。但還有一些人仍然不屈不撓地把它當作一個科學命題來研究。即：如果不把雞蛋磕碎，也不旋轉雞蛋，雞蛋能不能立住呢?