趣味物理知识

鸽子为什么能送信

一只信鸽，即使你把它带到千里之外的陌生地方，它也能把信带回家。在鸽子头顶和脖子上绕几匝线圈，以小电池供电，鸽子头部就会产生一个均匀的附加磁场，干扰它接收地磁场。当电流顺时针方向流动时，在阴天放飞的鸽就会向四面八方乱飞。这表明：鸽子是靠地磁导航的。那么鸽子又是如何靠地磁导航呢？

有人提出这样的观点：把鸽子看作是电阻1000欧的半导体，它在地球磁场中振翅飞行时，翅膀切割磁感线运动，因而在两翅之间产生感应电压。鸽子按不同方向飞行，因为切割磁感线方向不同，所以产生的感应电压的大小不同，就可以辨别方向。但是试验表明晴天放飞时，附加磁场并不影响它的飞行，这说明地磁并不是它的唯一的罗盘。原来，鸽子能检测偏振光，在晴天它能根据太阳的位置选择飞行方向，并由体内生物钟对太阳的移动进行相应的校正。必须说明一点的是，当电流逆时针流动时，不管是晴天还是阴天，它都能飞回家。

爱斯基摩人的冰屋

冰是冷的象征，一提到它，人们就会不寒而栗。但是，在冰雪凛冽的冬天，生活在北极圈里的爱斯基摩人，却凭着用冰垒成的房屋，熬过严寒的冬天。

在北极圈内，有取之不尽的冰，又有用之不竭的水。每当冬天到来之前，爱斯基摩人都要建造冰屋。他们就地取材，先把冰加工成一块块规则的长方体，这就是“砖”，用水作为“泥”。材料准备好以后，他们在选择好的地方，泼上一些水，垒上一些冰块，再泼一些水，再垒一些冰块，前边不断地垒着，后边不断地冻结着，垒完的房屋就成为一个冻结成整体的冰屋。这种房屋很结实，被誉为爱斯基摩人的令人羡慕的艺术杰作。

爱斯基摩人的冰屋是怎样起到保暖防寒作用的呢？

首先，由于冰屋结实不透风，能够把寒风拒之屋外，所以住在冰屋里的人，可以免受寒风的袭击。

其次，冰是热的不良导体，能很好地隔热，屋里的热量几乎不能通过冰墙传导到屋外。

再次，冻结成一体的冰屋，没有窗子，门口挂着兽皮门帘，这样可以大大减少屋内外空气的对流。

正因为如此，冰屋内的温度可以保持在零下几度到十几度，这相对于零下50多度的屋外，要暖和多了。爱斯基摩人穿上皮衣，在这样的冰屋里完全可以安全过冬了。当然，冰屋里的温度比起我们冬天的室内温度要低得多，而且冰屋里也不允许生火取暖，因为冰在0℃以上就会熔化成水。

潮汐产生的原因

到过海边的人都知道，海水有涨潮和落潮现象。涨潮时，海水上涨，波浪滚滚，场面十分壮观；退潮时，海水悄然退去，露出一片海滩。我国古书上说：“大海之水，朝生为潮，夕生为汐。”那么，潮汐是怎样产生的？

古时候，很多贤哲都探讨过这个问题，提出过一些假想。古希腊哲学家柏拉图认为地球和人一样，也要呼吸，潮汐就是地球的呼吸。他猜想这是由于地下岩穴中的振动造成的，就像人的心脏跳动一样。

随着人们对潮汐现象的不断观察，对潮汐现象的真正原因逐渐有了认识。我国古代余道安在《海潮图序》一书中说：“潮之涨落，海非增减，盖月之所临，则之往从之。”汉代思想家王充在《论衡》中写到：“涛之起也，随月盛衰。”他们都指出了潮汐与月球有关系。到了17世纪80年代，英国科学家牛顿发现了万有引力定律以后，提出了潮汐是由于月球和太阳对海水的引力引起的假设，从而科学地解释了潮汐产生的原因。

原来，海水会受到月球、太阳和其它天体的引力作用，因为月球离地球最近，所以月球的引力较大。这样海水在月球的引力作用下形成了引潮力。由于地球、月球在不断运动，地球、月球与太阳的相对位置在发生周期性变化，因此引潮力也在周期性变化，这就使潮汐现象周期性地发生。

摩擦三兄弟

摩擦三兄弟就是指静摩擦、滑动摩擦和滚动摩擦，它们都是摩擦家族的成员。

说起摩擦，大家一定不陌生，因为摩擦是我们生活中司空见惯的现象，我们每时每刻都在和摩擦打交道。我们走路、吃饭、洗衣服依靠摩擦；各种车辆的行驶依靠摩擦，机器运转也离不开摩擦。

假如没有了摩擦，世界将会变成什么样？手中的笔会滑落，稍一抖动紧系的鞋带就会松开，人无法站立在地面上……真是不可想象。可以说，摩擦是我们人类离不开的好朋友。但是在很多场合，摩擦三兄弟扮演着“不受欢迎”的角色。

在现代汽车中，20％的功率要用来克服摩擦；飞机上的活塞式发动机因摩擦损耗的功率要占10％，就是最先进的涡轮喷气发动机也要为克服摩擦损耗2％的功率。世界上有数以万计的汽车、数以万架的飞机，这样每年要有

多少材料被白白浪费掉，真是可惜。

但更为严重的是，摩擦还会造成机器零部件的磨损。据报道，英国在这方面损失每年要超过20亿美元。摩擦除了导致磨损之外，还会使航空和航天器过度发热，这更是现代科技遇到的又一难题。

当宇宙飞船返回地面的时候，由于高速船体与空气之间的摩擦，会使整个船体成为一个通红的火球，为了保护飞船里的宇航员和各种仪器设备，人们不得不付出昂贵的代价，用耐高温的特种合金制造船体，并且还在外面加装了耐高温材料。

为了让摩擦三兄弟为人类更好地服务，人们对摩擦的起因一直进行着艰苦的研究和探索。

17、18世纪，法国曾形成了一股摩擦研究热，库仑根据达·芬奇的想法完成了摩擦起因的凹凸说。到了18世纪上半叶，有人又创立了分子说。进入20世纪后又出现了粘合说。

可以说有关摩擦起因的争论还在进行着，凹凸说、分子说和粘合说都持之有理，言之有据，究竟怎样圆满地解释摩擦的起因，还一直是一个很活跃的研究课题。

噪声的作用

噪声一向为人们所厌恶。但是，随着现代科学技术的发展，人们也能利用噪声造福人类。

1．噪声除草

科学家发现，不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。根据这个道理，人们制造出噪声除草器。这种噪声除草器发出的噪声能使杂草的种子提前萌发，这样就可以在作物生长之前用药物除掉杂草，用“欲擒故纵”的妙策，保证作物的顺利生长。

２．噪声施肥

某些农作物受到噪声刺激时，其根、茎、叶表面的小孔会扩展到最大限度，因而容易吸收肥料。在100分贝的尖锐汽笛声中施肥或喷洒营养液，能使西红柿的果实增大1/3左右。

３．噪声诊病

美妙、悦耳的音乐能治病，这已为大家所熟知。但噪声怎么能用于诊病呢？最近，科学家制成一种激光听力诊断装置，它由光源、噪声发生器和电脑测试器三部分组成。使用时，它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声，振动耳膜，然后微型电脑就会根据回声，把耳膜功能的数据显示出来，供医生诊断。它测试迅速，不会损伤耳膜，没有痛感，特别适合儿童使用。此外，还可以用噪声测温法来探测人体的病灶。人体某部位发病时温度会发生变化，该处的分子、原子热波动发出的噪声也会变化。医生借助专门的声学仪器，就能准确地诊断出病灶的确切部位少轮廓。

４．有源消声

通常所采用的三种降噪的措施，即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪，都是消极被动的。为了积极主动地消除噪声，人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理是：所有的声音都由一定的频谱组成，如果可以找到一种声音，其频谱与所要消除的噪声完全一样，只是相位刚好相反（相差180°），就可以将这噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办法是：从噪声源本身着手，设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由此看来，有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。

５．干燥食品

用噪声和低频声波高速“轰炸”食品后，其吸水能力为传统干燥技术的4～10倍，而且不会使食品丧失营养成份。６．噪声除尘

高能量的噪声可以迫使尘粒相聚成一体，因重量增加而下沉。因而，噪声可应用于烟囱除尘和消除大气污染。

钟表小史

古时候没有钟表，人们根据太阳影子的长短来判断时间。中国古代很早就用日晷计时。河南省登封县告成镇现存元代的一个观星台遗址，它台高约9.5m，台下有长约31.2m的南北向的“量天尺”，这是当时先进的计时建筑。

用日影测时受气象限制，很不方便。于是人们发明了漏沙计时的“沙钟”，燃香计时的“火钟”，滴水计时的“水钟”。我国北宋苏颂等人发明了“水运仪象台”，它是最早采用齿轮的机械计时仪，被已故著名科学史专家李约瑟誉为“现代天文钟的鼻祖”。

17世纪中叶，意大利科学家伽利略发现了单摆的等时性。1656年，荷兰物理学家惠更斯利用这一性质制出了第一个实用的机械摆钟，从此人类掌握了比较精确的测量时间的方法。1658年英国物理学家胡克发明了有摆轮的