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第六章 热 第四节 与热有关的发明创造

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西汉《淮南万毕术》中记载了鸡蛋壳在大风中飞扬的事:“艾火令鸡子飞”。东汉高诱注释说: “取鸡子去其汁,燃艾火,纳空卵中,疾风因举之飞。”(《太平御览》卷九二八)据此推知,将鸡蛋内蛋汁吸尽(大概尚需烘干蛋壳),通过其一端小孔将燃烧着的艾草插入壳内,在疾风下高举蛋壳,蛋壳将自行飞扬。这可能是燃烧着的艾草使壳内温度升高,加热壳内气体,并将气体从小孔排出,整个蛋壳比重减小,加之疾风影响,因而在空中飞扬。可以说,这是热气球升空的一个最古老的游戏。

有人认为,即使蛋壳内全部空气排净,所获得的浮力也不可能使蛋壳上升;甚至仅有壳衣,也不能自行上升。这可能是他们没有注意到文献记载的“疾风”的影响,大概也没有烘干蛋壳。研究中国科学技术史的英国学者李约瑟博士就此有关的问题说:17世纪的欧洲人,欢度复活节时,曾作过蛋壳升空的游戏。其方法极简单,但要有点诀窍。吸尽蛋汁,烘干蛋壳,然后由小孔注入少许水,并以蜡封小孔。这样的蛋壳在炎日下逐渐呈不稳状态,逐渐变轻,并终于飘浮起来,飘浮极短时间后即行落下。这是因为壳内水份蒸发,气体膨胀。待小孔封蜡经日晒融化,小孔成为排气孔,壳内蒸气适足使壳体升空一个短时间。待蒸气排尽,空气再渗入,蛋壳即落下。

如果加热空气,造成气流,并以此气流推动轮轴旋转,古代人按此原理制造的玩具称为“走马灯”。

图6-2 走马灯

上元节玩灯笼,可能起于隋唐时期。其中,“走马灯者,剪纸为轮,以烛嘘之,则车驰马骤、团团不休。烛 灭则顿止矣”(《燕京岁时记》)。(图6-2)它的制作方法是,在一个方形或圆形灯笼中,插一根铁丝当立轴,轴上方装一纸质叶轮。立轴中央装二根交叉细铁丝,在铁丝每一端贴上人、马一类剪纸。当灯笼内点燃灯烛后,热气上升,形成气流,推动叶轮旋转,于是剪纸随立轴旋转。剪纸的影子投射在灯笼纸罩上。从外表看,就成“车驰马骤、团团不休”。

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