萊夫教授走上講臺(tái),為臺(tái)下的新生們講課。簡(jiǎn)單的自我介紹后,萊夫教授突然提出了一個(gè)問(wèn)題:“如何讓水沸騰到結(jié)冰?”
這個(gè)問(wèn)題讓在場(chǎng)的學(xué)生面面相覷。讓水沸騰到結(jié)冰?這是完全不可能的事情。別說(shuō)是他們這些考上名牌大學(xué)的高才生,只要稍有一點(diǎn)物理常識(shí)的人,都知道水沸騰需要達(dá)到的溫度是100℃,而結(jié)冰需要的溫度是0℃,這完全是兩個(gè)極端,怎么可能實(shí)現(xiàn)呢?
看到學(xué)生們連連搖頭,萊夫教授笑了笑,示意助手把一臺(tái)帶著透明玻璃的器械艙放到了講臺(tái)上。萊夫教授用燒杯裝了一杯自來(lái)水,然后把燒杯放進(jìn)器械艙里。接著,萊夫教授讓助手在器械艙上做了一些設(shè)置,不一會(huì)兒,學(xué)生們就透過(guò)透明的玻璃,看到燒杯里的自來(lái)水沸騰了起來(lái)。而在助手的不斷操作下,燒杯里的水也保持著持續(xù)沸騰的狀態(tài)。然而,接下來(lái)的一幕讓學(xué)生們都呆住了:燒杯里正翻滾著的水不動(dòng)了——已經(jīng)結(jié)冰了!
學(xué)生們一片嘩然。萊夫教授微笑著說(shuō):“我們都知道,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,水的正常沸點(diǎn)是100℃。也就是說(shuō),水的沸點(diǎn)取決于溫度和氣壓這兩個(gè)方面。我們只考慮到了溫度,卻忽略了氣壓這個(gè)條件。這是一臺(tái)壓力艙,把水放到壓力艙里,同時(shí)用抽氣泵降低氣壓。如此,水的沸點(diǎn)也會(huì)隨之降低。所以,雖然我們看到了水在沸騰,但它的溫度很低,繼續(xù)降低氣壓,水就會(huì)繼續(xù)沸騰,但溫度實(shí)際上已經(jīng)下降到0℃以下了,所以結(jié)冰就很正常了。”
聽完萊夫教授的話,學(xué)生們恍然大悟,連連點(diǎn)頭。萊夫教授接著說(shuō):“但是,這里有一個(gè)前提是把傳統(tǒng)信條丟到窗外去。否則,恐怕只能像剛開始那樣認(rèn)為這是一件不可能做到的事情。而這正是我們做物理研究必須具備的最重要的素質(zhì)之一。永遠(yuǎn)要記住,一切皆有可能。”
這是美國(guó)麻省理工學(xué)院的學(xué)生們上的第一節(jié)物理課,而萊夫教授正是該校的校長(zhǎng)拉斐爾·萊夫。
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