来源:微信号“王木头讲科学”(mutouwuzi)
小朋友们家长们大家好,这里是王木头讲科学的《万物简史》系列,也是第72次内容。
在上一次的内容里面,我们因为使用尤文图斯胜出,继续向前迈进了逆向思维而发现了更多的化学现象。我从需要点燃才可以燃烧的氢气想到了会不会有不需要点燃就可以燃烧的反应呢?然后找到了白磷的自燃想象。其实它并没有啥特别的,只不过是它燃烧时需要的温度比较低而已,室温就可以达到了。
可以想象一个外星人世界,这些外星人天生就生活在高温的环境里。在五六百度的气温中感觉就和我们在春天一样很舒服。如果是这些外星人来到我们的地球,会比我们去南极还要感觉到冷,必须站到打火机的火苗里面才会感觉到温暖,打火机火苗的温度也就是他们平时生活的温度。我们可以想想看,在他们的世界里面,氢气是不是就会和我们着里的白磷一样,不需要点燃也可以燃烧起来。
在逆向思维的帮助下,我们还想到了,氢气和氧气反应会变成水,是两种物质变成了一种物质。那么反过来可不可以呢?有没有从一种物质变成两种物质的反应呢?当然也是可以的了,水就可以在特别高温或是在通电的情况下又变回氢气和氧气。
当然了,有关化学的知识还有非常的多,化学反应也还有许多的种类,不过我们现在就先不介绍更多了。今天开始我们会介绍新的知识。
之前我们讲过微观世界和宏观世界有很多规律是有差别的,比如说微观世界里的原子会一直不停地运动,而宏观世界的东西,比如说是皮球和汽车,总是喜欢停下来。如果不踢它一脚或是加油来提供动力的话,它们就不会继续运动。
如果不深入思考的话我们会觉得,这也许就是微观世界和宏观世界的差别,大家的规律是不同的。可是如果仔细想想的话,地球月球是要比皮球呀、汽车呀还要大的吧,它们肯定是属于宏观世界了。那么为什么它们就可以不停地运动呢?月球不停地绕着地球转,地球不停地绕着太阳转,也是永远也停不下来啊。
看来这里面应该是隐藏着秘密的,但是又一下子想不到是什么原因。怎么办呢?还记得我们前面说到的逆向思维吗?我们再来运用一下这个思维看看会不会发现什么。
皮球会停下来,静止不动,那么我们就看看让它一直动起来需要什么。地球会一直地运动,那么我们就想想看怎么能让它停下来。
要想让皮球动起来很容易,在它的后面踢上一脚,狠狠的给它一个力,它就会按照尤文图斯胜出,继续向前迈进你踢的方向飞出去。虽然会慢慢停下来,但是你要是一直不停地踢的话,它就会一直不停的前进。所以让皮球运动起来的关键就是给它一个力,不论是踢,还是扔,或者是推着向前,都可以。
那么让地球停止呢?这在现实中是不可能的,但是挡不住我们无限的想象了。假设这个世界真的有超人,这个超人除了会飞和力量强大之外,还可以变化体型,让自己变得非常巨大,能够达到了和地球差不多的大小。如果想让这个超人阻止地球运动,应该怎么办呢?就像是阻止汽车停止一样,站在前面使劲地阻挡地球运动直到最后地球停了下来。所以让地球停止下来的方法,也是给地球一个力,只不过这个力要和地球运动的方向相反。
你看,经过我们反向思考之后,好像发现了一个关键的地方。不论是让一个东西运动起来,还是让一个东西静止下来都和力有关。
那么对于刚才的问题,现在就有两个可能的答案了。一个是所有的东西都会停止下来,地球之所以可以无限地运动只是因为它受到了一个我们看不到的力在推着它向前。另一个答案是,像地球这样一直地动才是正常的,皮球会停下来是因为有某个我们看不到的力阻止了它的运动。
那么那个才是对的呢?好像都挺有道理的啊。这个时候就只能做实验了,用事实来证明那个才是对的。
你想到了如何设计一个实验来验证这两个想法那个是对的了吗?如果没有想到的话也不要灰心,这其实是一个非常有挑战的问题。我们现在能知道这个问题的答案还要感谢400多年前的一位科学家,那就是伽利略。就是下面图上的这一位。
在这位科学家之前,人们都认为所有的东西都是趋向于静止的,如果不持续提供作用力的话,所有的东西都会停止下。从来没有人怀疑过这个问题,也没有人做过实验,因为日常生活中有太多的证据都是这样的。
可是伽利略就不一样了,他是一位科学家,虽然那个时候没有科学家这个称呼,但是伽利略已经具备了科学家的思考方法。所以伽利略是现代科学之父,其他人不是。
他怀疑那些看起来是真理的事情,而且还会设计实验来验证自己的想法。他设计了这样一个实验,就像下面这个图一样。
这个实验能告诉我们什么呢?只需要这样一个实验就可以找到我们需要的答案吗?下一次我们继续解答。今天的内容就到这里了,小朋友们你们相当科学家吗?如果相当的话一定要学会逆向思维的方法啊。当然,还有更重要,那就是要学会分享,比如把我的音频分享给你的朋友们,让他们可以和你一起享受获得知识的快乐。
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