《大象無(wú)形》科普文閱讀及答案
大象無(wú)形
羅會(huì)仟
�、倜と嗣螅夯蛎亲樱蛎舶停蛎笸�，或摸屁股，無(wú)一能摸出大象的真實(shí)面目，大概是因?yàn)椤按笙鬅o(wú)形”吧？開(kāi)個(gè)玩笑，事實(shí)上，此“大象”非彼“大象”，乃是《老子》中“大象無(wú)形”之“大象”。物理學(xué)中的流體便是這種“無(wú)形的大象”。
�、谒^流體，可以從字面上理解為流動(dòng)的物體，也可以從形象上理解為沒(méi)有固定形狀的物體。你可以把流體塑造成任何形狀——圓的、方的、球的都可以，但這些形狀都是不穩(wěn)定的——只要撤掉容器，流體就成別的形狀了。從微觀(guān)角度來(lái)說(shuō)，組成流體的分子或者粒子之間的相互作用非常微弱，分子之間的束縛很小，它們之間的距離很容易因外界擾動(dòng)而改變。表現(xiàn)到宏觀(guān)上，就是流體可以輕松擁有任意形狀。用“大象無(wú)形”來(lái)形容流體是再恰當(dāng)不過(guò)了。
�、鄄摹读黧w動(dòng)力學(xué)》建立的描述流體定常流動(dòng)的伯努利方程，讓人們從物理學(xué)角度全面認(rèn)識(shí)流體。伯努利方程的一個(gè)簡(jiǎn)單的推論就是：流體高處壓力低，流體低處壓力高。例子在中國(guó)科技館可以看到：放一個(gè)氣球到圓錐形的容器里面，從頂端往下吹氣，氣球并不是順著氣流往下掉而是往上爬；一個(gè)注滿(mǎn)水的V形玻璃管，兩邊分別放一個(gè)木球和一個(gè)空心鐵球，靜止時(shí)木球浮在水面而鐵球沉在水底，當(dāng)V形管旋轉(zhuǎn)起來(lái)并達(dá)到一定速度時(shí)，鐵球會(huì)浮上來(lái)而木球反而沉下去了。實(shí)際上，飛機(jī)快速飛上天空，噴霧器和汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)原理、足球中香蕉球和乒乓球中旋轉(zhuǎn)球等問(wèn)題，都可以用伯努利方程來(lái)解釋。流體的魅力在于它總是有一些捉摸不定的東西讓你驚訝。
�、苌钪校畛Ｒ�(jiàn)也是最特殊的流體當(dāng)屬水。常見(jiàn)，是因?yàn)樗采w了地球的絕大部分表面，水孕育了并維持著地球上的一切生命。不只是“女人是水做的”，其實(shí)男人也差不多都是“水貨”。說(shuō)水特殊，是因?yàn)樗鳛榱黧w，水分子之間除了范德瓦爾斯作用，還有一種更特殊的相互作用——?dú)滏I，即水分子由于電荷極化，造成分子和分子之間還存在一種更強(qiáng)的電磁作用。正因如此，水結(jié)成冰才體積變大，浮在水表面而不是沉積在下面，否則地球上大部分的魚(yú)在冬天都死翹翹了，整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都可能因此崩潰。氫鍵的存在，也使得水的結(jié)晶態(tài)——冰有各種非常漂亮的形狀，人們至今也沒(méi)有弄清楚水究竟有多少種變相。
�、莩怂猓钪械牧黧w還有空氣。大氣和水的共同作用，使得我們這個(gè)世界有風(fēng)、雨、雷、霧、霜、雪等復(fù)雜的'氣候。正是因?yàn)榭諝怆S處流動(dòng)，“沒(méi)有不透風(fēng)的墻”，世界的每一個(gè)角落才充滿(mǎn)生機(jī)。全球大氣循環(huán)帶來(lái)的季風(fēng)，就是地球的“呼吸機(jī)”。而大洋中水的循環(huán)則構(gòu)成了洋流，為冰冷的兩極送去了溫暖。地球內(nèi)部的熔巖不斷地流動(dòng)，形成了地磁場(chǎng)——有效地屏蔽了宇宙中大量的高能輻射，為地球撐起了一把保護(hù)傘。正是這些流體的存在，使得地球成為人類(lèi)的美好家園。
�、蘖黧w沒(méi)有固定形狀，用科學(xué)的話(huà)來(lái)說(shuō)就是存在許多亞穩(wěn)態(tài)甚至非平衡態(tài)，不穩(wěn)定是流體的典型特征。水流的不穩(wěn)定會(huì)有湍流的出現(xiàn)，小河里的小渦旋就是個(gè)例子。流體的最不穩(wěn)定狀態(tài)是混沌，一個(gè)小小的初始狀態(tài)的改變會(huì)產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。南美洲的小蝴蝶輕輕扇動(dòng)翅膀，若干天后在北美洲就會(huì)引起一場(chǎng)颶風(fēng)——“蝴蝶效應(yīng)”雖說(shuō)夸張了點(diǎn)，這種可能性的確存在�？苹秒娪罢J(rèn)為，如果我們跨越時(shí)空回到古代，哪怕是踩了一棵小草，也許就毀滅了當(dāng)今的一片森林。影片《后天》講述的故事就是：全球變暖導(dǎo)致洋流紊亂和氣候惡化，地球從極地開(kāi)始迅速進(jìn)入冰川期，引發(fā)了全球性的大災(zāi)難。這并不是人類(lèi)的可怕臆想，如果現(xiàn)在不善待這些“善變”的流體，終有一天人類(lèi)會(huì)遭到前所未有的報(bào)應(yīng)的。
�、哒J(rèn)識(shí)了地球上的一些流體，再讓我們看看宇宙中的流體。現(xiàn)代宇宙學(xué)發(fā)現(xiàn)了一種玄妙的流體——暗能量，它占據(jù)了宇宙的73%左右的質(zhì)量，是宇宙的重要組成部分。但暗能量究竟是什么東西，人們還在云里霧里。這個(gè)暗能量最匪夷所思的特征就是它具有負(fù)壓強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō)，我們常見(jiàn)的流體都是體積越小壓強(qiáng)越大的，或者說(shuō)體積越大壓強(qiáng)越小的。但是暗能量不同，它是體積越大壓強(qiáng)越大。正是由于大量暗能量的存在，才使得我們的宇宙在加速膨脹，越變?cè)酱蟆?/p>
(摘自中國(guó)科學(xué)院物理研究所《水煮物理》，有刪改)
1．本文從“盲人摸象”寫(xiě)起，對(duì)文章有何作用？
2．根據(jù)文本，概括流體的主要特征。
3．本文的標(biāo)題有何豐富的意蘊(yùn)？
二、1.“盲人摸象”與本文中心看似無(wú)直接關(guān)系，但從這一則寓言故事引出哲學(xué)意義上的“大象無(wú)形”，繼而引出物理學(xué)意義上的“無(wú)形的大象”，再進(jìn)一步引出本文的說(shuō)明對(duì)象“物理學(xué)中的流體”，充滿(mǎn)理趣與懸念，頗能吸引讀者。
2．①流體是流動(dòng)的物體或沒(méi)有固定形狀的物體。②組成流體的分子或粒子之間的相互作用非常微弱，分子之間的束縛很小，它們之間的距離很容易受外界擾動(dòng)而改變。③地球上的流體高處壓力低，低處壓力高；體積越小壓強(qiáng)越大，或體積越大壓強(qiáng)越小。④宇宙中的流體(暗能量)具有負(fù)壓強(qiáng)，體積越大壓強(qiáng)也越大。
3．①本文的標(biāo)題“大象無(wú)形”出自《老子》一書(shū)，其哲理含義是：大境界和大氣派往往并不拘泥于一定的事物和格局。②本文作為一篇說(shuō)明“流體”的科普文，“大象無(wú)形”這一標(biāo)題又可從字面上理解為“用流體做成的大象是沒(méi)有固定形狀的”，或推而廣之，可理解為“用流體做成的任何事物都是沒(méi)有固定形狀的”，這樣就非常生動(dòng)而又準(zhǔn)確地概括了本文的說(shuō)明對(duì)象(“流體”)的主要特征。
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