第六章液體和氣體的性質 6.14輪船為什么會互相吸引？

　　1912年秋天，遠洋航輪“奧林匹克”號當時世界上最大的輪船之一出了這樣一件事。“奧林匹克”在大海上航行著，同時在離它一百米遠地方，有一般比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號幾乎跟它平行地疾馳著。當兩艘船到了象圖64里所畫的位置的時候，發生了一件意外的事情：小船好象是服從著一種不可見的力量，竟扭轉船頭朝著大船，并且不服從舵手操縱，幾乎筆直地向大船沖來。結果就發生了撞船事故。“豪克”號的船頭撞在“奧林匹克”號的船舷上；這次撞擊非常劇烈，以致“豪克”號把“奧林匹克”號的船舷撞了一個大洞。

　　在海事法庭審理這件奇案的時候，大船“奧林匹克”號的船長被判做過失的一方，因為法院的判決書說他沒有發出任何命令給橫著開來的“豪克”號讓路。

　　可見，法院在當時一點也沒有看出任何異常的事情來：沒有別的，只是船長調度失當。其實這里卻發生了一個完全不能預料的情況：船在大海里發生了互相吸引的事故。

　　這樣的事故以前在兩艘船平行前進的時候大概也發生過許多次。可是在還不能建造很大的船的時候，這種現象也顯得并不嚴重。只是在最近這些年里，海洋里航行著許多“漂浮的城市”以后，船的吸引現象才十分顯著起來。在海軍操演的時候，艦隊司令員也很重視這種現象。

　　在大輪船或軍艦旁邊駛過的小船所出的許多事故，大概都是同樣的原因引起的。

　　那末怎樣來解釋這種吸引的現象呢？當然，這里是談不上按照牛頓的萬有引力定律而出現的引力的。這種我們在第四章里已經說過的引力在這里是太小了。這種現象完全有別的原因，得用液體在管子里和溝里的流動原理來解釋它。可以證明，如果液體沿著一條有寬有窄的溝向前流動，那末在溝的狹窄部分它就會流得快些，并且壓向溝壁的力量也比寬的部分小些；而在寬的部分它就要流得慢些，并且壓向溝壁的力量也比較大些（這就是所謂柏努利原理）。

　　這個原理對于氣體也是正確的。在關于氣體的學說里，這種現象常常叫做“氣體靜力學的怪事”。據說，下面就是人們第一次偶然發現這種現象的經過。在法國一座礦山里，一個工人奉命把那個和外坑道相通的孔用護板遮蔽起來，這個外坑道是向礦井里輸送壓縮空氣用的。這個工人和沖入礦井里的氣流斗爭了很久，卻不能把它遮上；可是突然間，護板自己砰的一聲關上了，關的力量竟是這樣大，如果不是護板夠大的話，它可能和大吃一驚的工人一起被拉進通風道里去。順便說起，氣流的這種特性也可以用來解釋噴霧器的作用。當我們吹一個一頭縮細的橫管的時候，空氣在細管里就會減小自己的壓力。這樣直管上面就出現了壓力比較小的空氣。結果大氣壓力就把杯子里的液體沿著直管壓上來；液體到了管口，落在吹來的氣流里，變成霧的形狀散播在空中。

　　現在我們就不難明白兩艘船之間所以會有引力的原因了。當兩艘輪船平行地航行著的時候，在它們的船舷中間就好象有了一條溝。在普通的溝里，溝壁不動，水在動；這里卻相反，是水不動，溝壁在動。不過從這里產生的力的作用卻一點沒有改變：在這條能動的溝的狹窄部分，水對溝壁所施的壓力比它對輪船周圍空間所施的壓力要小。換句話說，兩艘輪船的相對兩側從水里受到的壓力比兩船外側部分受到的壓力要小。這會產生什么樣的后果呢？船在外側的水的壓力下一定會相向運動，而比較小的船只自然會移動得顯著些，比較大的船幾乎仍舊留在原處，一點也沒有移動。這就是為什么大船很快地在小船旁邊駛過的時候會出現特別強大的引力的緣故。

　　可見船只之間的引力是由流水的吸引作用造成的。急流對于洗澡的人的危險，漩渦的吸引作用，都可以用這個來解釋。

　　可以算出，河里的水流在用每秒一米的普通速度前進的時候，就有30公斤力量在吸引著人的身體！受到這種力量吸引的人是不容易站住的，特別是在水里，當我們身體本身的重量不能使自己保持穩定的時候。最后，大家知道在飛速前進中的火車也有吸引作用：在用每小時50公里的速度前進的時候，它要用大約8公斤的力量吸引站在車旁的人。這也可以用柏努利原理來解釋。

　　和柏努利原理有關系的現象雖然常常出現，但是一般人對于它的原理卻知道得很少。所以把它詳細地解釋一下是有好處的。

　　下面我要從一本普及科學雜志所載的關于這個題目的通俗論文里摘錄幾段，來供大家研究。

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