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请太阳光来帮忙

查字典物理网 2012-12-29

请再做一个同样简单的、在冬天很容易做的实验。在有阳光照射的雪面上，放两块同样大小的布，──一块白色，一块黑色。过了一两小时去看，你会发现黑布已陷进雪里去了，但是白的一块仍旧留在雪面上。这个区别的解释很简单：黑布底下的雪要融化得快些，因为黑布吸收了射在它上面的太阳光的大部分热能；白的那一块呢，却刚刚相反，它把太阳光的大部分反射出去，因此，它所受到的热没有黑布那样多。

对于这个有意思的实验，美国的著名政治家、物理学家富兰克林有过下面一段描写：

我在缝工那里拿了几块各种颜色的方形的布片，有黑色的、暗蓝色的、鲜蓝色的、绿色的、紫色的、红色的、白色的以及许多别的颜色的。在一个有太阳的早晨，我把这些布片都放到雪上。几小时以后，受热最多的那块黑布深深地陷到雪里去，甚至陷到太阳光已经射不到的那样深；暗蓝色那块也陷到雪里，差不多跟黑色的相同；鲜蓝色的陷进的少得多；其余各块布片，颜色越鲜明的陷进得就越少。至于白色那一块，仍旧留在原来的雪面上，根本没有陷下去。

对于这件事情，富兰克林感叹着接下去说：

一个理论，假如不可能从它那里得到一些好处的话，那么这个理论还有什么意义呢？难道我们不能够从这个实验得出结论说，在热天穿黑色的衣服不如穿白色的合宜，因为黑衣服在日光底下会使我们的身体受到比较多的热，如果再加上我们自己的活动，也会生出热来，会使得我们身体觉得太热了，难怪男女在夏天戴的帽子应该用白颜色，以免大热了会引起中暑……还有，涂黑了的墙壁难道不能够在整个白天里吸收足够的太阳热，以便在夜里仍旧保持有某种程度的热量，保护水果不会冻坏吗？难道细心观察的人不能够发现别的多多少少有价值的小问题吗？

这些结论和应用有什么意义，可以从1903年“高斯”号轮船到南极去探险的实际例子里找到答案。这艘轮船冻结在冰里了，一切用来帮助它解脱这个困难处境的方法都没有用。人们用了炸药和锯子，但是也只能够打开几百立方米的冰，那船却仍旧不能够恢复自由。后来人们只好试一试清太阳光来帮忙：人们用黑灰和煤屑在冰面上铺了2公里长、10米宽的一大片，从轮船边上铺起，一直铺到冰的最近一条宽裂缝上。那时候正好是南极的夏天，连续许多天都是好天气，于是，太阳光竟做了炸药和锯子所做不到的工作：冰逐渐融化了，沿着那黑色的带子破裂开来，这艘轮船就此脱离了冰的羁绊。

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