13.蛇可以轉動不停嗎

我們將結實的紙或是明信片剪成一個類似于杯口大小的小圓圈。然后我們用剪刀按照螺旋線形剪出一個蜷曲起來的蛇形。剪完后我們在一個插有軟木塞的尖針上掛上蛇的尾端，輕輕按壓一下蛇尾，這樣就可以在紙上形成一個小凹坑了。此時我們會看到一條垂了下來的蜷曲起來的蛇，頗有一番螺旋形樓梯的感覺（圖42）。

圖42

我們現在可以拿做好的蛇來做實驗了。我們將做好的蛇放到打著的煤氣爐的旁邊，此時，我們會驚奇地發現，蛇開始轉了起來，并且它是在有規律地轉，爐子越熱，它的旋轉速度就越快。它并不僅僅局限在一個火爐的旁邊。只要是在發熱的物體旁邊都會旋轉，而且它會一直轉，不知疲倦，但是這里有一個前提，那就是旁邊的物體需要時刻保持發熱狀態。倘若我們用線和鉤子將蛇的尾部掛在一個煤油燈上面，它旋轉的速度會快得驚人。（圖43）

我們只是用一張簡單的紙做了一條蛇，為什么蛇的旋轉會如此之快呢？你見過風車吧，風車僅靠自然風就可以轉動。這條紙蛇之所以會轉動就是因為這種氣流的存在。

事實上，在每個加熱的物體周圍都存在上升的暖氣流。那么為什么會出現這個氣流呢？這是因為空氣受熱的時候會和所有物體一樣，當然除了冰水，此時會發生膨脹現象，也就是空氣逐漸變得稀薄，而稀薄的空氣也就是變得比原來輕了。你想想看，這里的空氣變輕了，周圍密一些的冷空氣自然就會壓它，從而來占據變輕的空氣的位置，這樣就會迫使熱空氣上升。接下來就類似于循環了，同時這些冷空氣緊接著也會馬上加熱，與第一批空氣被加熱后的命運一樣，這一批熱空氣也會被新的冷空氣擠走。每一個受熱的物體都伴生著上升氣流，而且我們也可以感覺到只要物體比環繞它的空氣熱，這個氣流就會一直存在。簡單點解釋就是，每個發熱的物體都朝上吹著一股風。而我們做的紙蛇是很輕的，當紙蛇受到熱風吹的時候，我們的紙蛇彎曲的身子就會讓它自身不停地旋轉，這個原理就和風車的葉片一樣，很神奇。

圖43

根據這個原理，我們還可以做一個紙蝴蝶，讓紙蝴蝶不停地旋轉。那會多好看呢？下面我們就用卷煙紙做一只紙蝴蝶。讓我們從中間把紙蝴蝶系上，然后我們用一根很細的線把這個紙蝴蝶吊起來。如果我們把紙蝴蝶吊在燈的上面，在燈光的照射下，這個蝴蝶轉起來就像活的一樣，非常美麗。不但如此，紙蝴蝶的影子還會投在天花板上，這更能加強紙蝴蝶旋轉的效果。如果一個人恰好不知道這是根據什么做出來的，那么，這個人會覺得他的房間里飛進來一只大黑蝴蝶，當他看到這一幕的時候，他會如此感嘆，這是多么神奇啊！

除此以外，我們甚至還可以把一根針插在軟木塞上，然后我們把用紙剪好的蝴蝶放在尖尖的針上面，也就是把蝴蝶的中心放到針的上面。如果在這個蝴蝶的旁邊有一個發熱的物體，那么這個蝴蝶就會飛快地轉起來，哇，真好玩啊！

在我們的日常生活中，幾乎時時刻刻都能遇到空氣受熱膨脹而形成的上升的暖氣流。我們應該能夠有所注意，其實暖氣房里最暖和的空氣都聚集在天花板邊，而恰恰最冷的空氣流向地板。如果到了寒冷的冬天，房間還不夠暖和時，我們覺得偶爾有冷風吹向腳部，總感覺很凍腳，就是這個原因導致的。如果供暖人員把暖氣房通向冷房間的門稍微打開點，這個時候你就會發現冷空氣從下面涌入，暖氣反而則會從上面涌出。我們可以通過蠟燭的火焰看出氣流的流動方向。而如果你希望暖氣房里保持一個比較高的溫度，你就得把門的縫隙擋住，防止冷氣進來把熱空氣排出。為了擋住門縫，你可以用地毯或者一些廢棄的紙把縫堵住。如果堵住門縫，此時暖氣就不會受到下面的冷氣的擠壓，因此，熱氣流也不可能從房間上面的縫隙里跑出去。這個時候你就可以享受房間的溫暖了。

我們在生活中通過仔細觀察可以發現類似的現象，例如爐子上面的煙囪的吸力就是上升的暖氣流的具體體現。

其實如果你仔細思考，我們還可以以此聯想到大氣層里面的暖氣流和寒流，談談季風、微風、信風以及類似的風。好了，這些就留給你自己思考吧。如果你認真思考，你會發現很多有趣的事情呢！