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让水沸腾着结冰

2017-09-19 00:00:00生命时报

  莱夫教授走上讲台,为台下的新生们讲课。简单的自我介绍后,莱夫教授突然提出了一个问题:“如何让水沸腾到结冰?”

  这个问题让所有学生面面相觑:让水沸腾到结冰?这完全是不可能的事情嘛!只要稍有一点物理常识就会知道,水沸腾需要达到100℃,而结冰需要低于0℃,完全是两个极端,怎么可能实现呢?

  看到学生们连连摇头,莱夫教授笑了笑,示意助手把一台带着透明玻璃的器械舱放到了讲台上。莱夫教授用烧杯倒了一杯自来水,然后把烧杯放进器械舱里。接着,莱夫教授让助手在器械舱上做了一些设置,不一会儿,同学们就透过玻璃,看到烧杯里的自来水沸腾起来。在助手不断地操作下,烧杯里的水保持着持续沸腾的状态。但接下来的一幕,让同学们都惊呆了:烧杯里翻滚着的水结冰了!

  学生们一片哗然,都是一副不可思议的表情。这时,莱夫教授微微笑着说:“我们都知道,在标准大气压下,水的沸点是100℃,也就是说,水的沸点取决于温度和气压两个方面。我们只考虑到了温度,却忽略了气压这个条件。这是一台压力舱,把水放到压力舱里,同时用抽气泵降低气压。这样,水的沸点也会随之降低。所以,虽然我们看到水在沸腾,但它的温度却很低,继续降低气压,水就会继续沸腾,但实际温度却下降到冰点以下了。”

  听完莱夫教授的话,同学们恍然大悟地连连点头。莱夫教授接着说:“这里有一个前提——把传统信条丢到窗外去。否则,恐怕只能像刚开始那样认为这是一件不可能做到的事情。而这正是我们做物理研究必须具备的最重要的素质之一。永远要记住,一切皆有可能。”

  这是美国麻省理工学院的学生们上的第一节物理课,莱夫教授就是该校的校长拉斐尔·莱夫。他用一个生动、形象的实验让学生们懂得了敢于摆脱传统教条、勇于创新的重要性。▲

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