10個叫板現代科學的奇特發明
10個跟科學叫板的奇特發明
人類需求推動發明的誕生,富有開創性又實用的發明可以從任何地方冒出來,例如喬治·福爾曼(一種操作極方便的燒烤工具)。但也並非所有發明都具有實用價值,有些奇怪發明彷彿只是科學家們挑戰自然、認知、鑽牛角尖的產物。這篇文章就給大家介紹一些讓科學家們絞盡腦汁的搞怪發明和奇特現象,一起漲姿勢吧。
10.岡布茨(Gomboc)
不倒翁是人們非常熟悉的一種物理力學現象,無論如何搖擺,它總是不倒。它的原理是上輕下重的物體比較穩定,也就是說重心越低越穩定,即使外力改變其平衡,一旦外力消失,它還會迅速恢復。我們都知道不倒翁底部重於上部,內部質量不是均勻的。如何才能找到既具有不倒翁特性,但內部又是均勻無配重物的物體呢?許多年來數學家在這個問題上絞盡了腦汁。
2006年匈牙利物理學家加博爾·多莫科什和他的學生彼得·瓦爾科尼創造出新物理形態——岡布茨。岡布茨表面是複雜的修圓形狀,外形和印度的星龜非常相似。這項發明耗費十年時間,是世界上首個只有一個穩定平衡點和一個非穩定平衡點的均質物體,岡布茨的最大特點是無論以何種角度放置在水平面上,都可以自行回到其穩定點。
可岡布茨有何用途呢?投入數十年時間和大量財力、人力,就是要和不倒翁較勁?證明世界上確實存在密度均勻的「不倒翁」?但也有專家指出如果把岡布茨研發成玩具,經濟價值相當可觀。
9.迴旋陀螺
迴旋陀螺,又稱凱爾特石頭,是一種半橢圓形的陀螺。為什麼稱之為迴旋陀螺?這是因為它只能往特定的方向旋轉,如果突然間受到一個外力讓它方向逆轉,迴旋陀螺就會變得不穩定,搖搖晃晃最後停下來,然後再按照原先的方向轉動。這種旋轉—反旋轉的運動現象,似乎違反了物理學上的角動量守恆定律,科學家們被這奇異的物件深深迷住。和岡布茨一樣,許多人們聽說迴旋陀螺如此神奇,認為要麼是在變戲法,要麼就是蹩腳爛片中的「五毛錢特技」。非也非也,它既不是變戲法,也不是Duang~出來的特技。迴旋陀螺從史前時代就一直存在,這種旋轉—反旋轉特性讓它成為人們手中的稀罕物,幾千年來引發無限想像。
8.逆流瀑布
英國著名發明家,戴森真空吸塵器的創始人曾突發奇想,想將他看過的一幅石版畫中的情景在現實生活中還原。但這種突破重力束縛,讓水自然而然向上流動的現象怎麼實現呢?看來只能製造錯覺了。於是戴森與另一位工程師德萊克-菲利普斯合作,經過一年的努力和嘗試打造出了所謂的「水雕塑」。
這件發明最後被戴森命名為「Wrong Garden」。在2003年春季的切爾西花卉展上一經亮相,立馬吸引了所有媒體的目光,人們抓耳撓腮也想不明白這是如何做到的。
原來這件雕塑令人產生錯覺——水似乎是沿著四個透明斜坡向上流動,一直流到方形的頂部,然後如瀑布般下落衝到另一個斜坡底部。事實上水並非是沿著斜坡逆流,而是從「水雕塑」底部的艙室泵出,進入頂部的另一個開口再下沖,形成「水往高處流」的錯覺。
7.單向防彈玻璃
防彈玻璃在外觀上和普通玻璃一樣,其特別之處是當有子彈飛來時,能夠減少子彈的動能,有時甚至可以救人一命。想把這種玻璃鑿裂要比給鑽石鑽縫還難。不過防彈玻璃家族中有一類玻璃更為神奇——單向防彈玻璃。這種玻璃只從一側抵抗接踵而來的小型武器射擊,但允許從玻璃對側(里側)發出的射擊,譬如防衛者從防彈車的里側射擊,從而通過玻璃射擊在外部威脅者身上。單向防彈玻璃可不是一個概念模型,更不是狂熱科學家們的無憑空想。
單向防彈玻璃通常被製成二層:在外部的易碎的一層和在裡面的柔韌的一層。當一個子彈從外部射出時,子彈會先擊中易碎的一層,並打碎一個區域。易碎層玻璃可以吸收子彈的一些動能,並且在一個更大的區域把它分散。當減速的子彈擊中柔韌的一層時,它就被擋住了。但是,如果子彈從裡面射出,它會先擊中柔韌層。子彈能把柔韌層擊穿是因為動能集中在一個極小的區域里,易碎層在子彈穿透柔韌層繼續向外彈出時碎裂,因此從里側射擊,單向防彈玻璃和普通玻璃無異。
6.輕鬆劈木斧
如果平時有機會接觸伐木工人會發現他們有這樣一個特點——胸肌發達,身材健碩。伐木工人們能把剛出生的小嬰兒像小松鼠般蜷起來捧在手裡,徒手把別人腦袋壓扁也不成問題。要問他們為什麼力大無窮又能拿捏得當,自然與他們的工作分不開——砍樹。不難想像伐木工人揮起斧子的那一刻,需要把力量都集中在上半身,同時要求膝蓋、手和眼睛協調好,把握好力度,技術含量相當高呀。總之,伐木絕不是件輕鬆活,一般人真做不來。不過,有了這把懶人斧,一切皆有可能。
芬蘭發明家Heikki K?rn?利用槓桿原理把斧頭設計成楔子形狀,將重心移向邊緣,劈木頭時尤其是大塊質地比較堅硬的木頭就不易打滑,以免傷到腹溝股。正因如此,這種省力斧頭使用起來要比一般傳統劈斧更方便安全。即使是個一竅不通的新手,有了這把輕鬆劈木斧也能和經驗豐富的樵夫較量一番。
5.冰激凌烹飪機
有這麼一種神器,它能把冰激凌塞進剛出爐還冒著熱氣的法式小甜點裡烹制出意想不到的美味。不要以為這種神物是上帝專屬,我們的生活中它可是一個確確實實的存在。
是誰想得出發明「冰火反轉機」這種神器呢?這是來自西班牙頂級餐廳El Celler de Can Roca的殿堂級廚師Andreu Carulla的傑作。非常希望Carulla為我們揭秘它的工作原理,但他賣關子不願透露。於是我們只能親自前往西班牙看看「冰火反轉機」是如何運轉的。它只用幾秒鐘的時間就把一小勺冰激凌包進熱氣騰騰的甜麵包里,做好拿出來品嘗,冰激凌完全沒有融化,風味獨特。儘管見到了實物,品嘗到創新小麵包,我們依然無法探得它的工作原理,尤其令人驚奇的是,這個看起來神秘高端的廚房神器,它的一些部件竟是用竹子製成的。好吧,我們實在無法解釋,問問精通機械的工程師或許會有答案。
4.密碼杯
不論你喜歡喝紅酒、白蘭地、香檳還是橙汁,炎熱夏季呷一口清涼飲料最是解渴。雖然普通的平底玻璃杯就能勝任這項工作,但如果是個與眾不同的杯子,在滿足基本需求的同時又能彰顯品味和個性豈不霸氣十足?這款又炫又有創意的密碼杯拿出來看一看。
當杯子里沒有飲料時,杯身上只是些沒有意義的馬賽克圖案,可一旦倒上某種液體,這種液體的名稱就會立馬顯現出來。杯子的每一面都留有某種特定飲品的名字。
試想聚會時,在朋友面前展示功能高大上的密碼杯,杯子的主人定會立刻成為派對的焦點,朋友效仿的對象,那感覺棒極了!
3.不倒翁水杯
大家是不是都有過這種跳腳的經歷,一不小心打翻桌上的水杯,咔嚓一下熱茶咖啡飲料淌滿一桌,邊罵邊擦桌子挪東西?天使派來一位設計師來解救各位啦,Jayme Smaldone用了三年的時間,研發出一項名為「 Smartgrip 」的專利技術,之後推出一種特別的不倒翁杯子Mighty Mug。說起來也沒有什麼特別神奇的地方,他只是在這款杯子的底部,安裝了一個強力小氣閥,可以增強杯子的下盤功力,這樣在抬胳膊肘就不容易撞翻杯子了,想喝水的時候,只需輕輕一提,杯子就到嘴邊。Mighty Mug底部的強力小氣閥就是「 Smartgrip 」技術實現的,當杯子接觸到任何光滑平坦的桌面時,都會「叭」的一聲輕輕吸住,如遇外力碰撞,Mighty Mug則會輕輕晃動,但依然能鎮定站穩。當然,如果心情不爽,把杯子放在光滑的垂直平面上猛「揍」一頓,它也只能無奈攤手了。
如果你實在感興趣,想在朋友面前上演瘋狂摔罐的戲碼,不倒翁旅行杯拿去,20美刀帶回家。
2.超級防水噴霧
有什麼東西可以防水防油防其他一切液體呢?不要想得太高深,超級防水噴霧就能做到。只要在物體表面稍稍噴上一層,它就可以百分百防水了。可不是我們吹牛,這些都是防水噴霧公司的原話。大家知道的,商家們從來都是誠信經營,產品從來都是童叟無欺。(好吧,這句誇大其詞了哈。)
「我們的防水噴霧可以隔離一切液體!」聽起來雖像大話,但在生產廠家們推廣宣傳的廣告里,還是充分證實了超級噴霧的無所不能,它可以隔水,隔油,隔水泥,隔塵土。重口味的是,他們甚至故意在實驗材料上抹動物排泄物,不過在超級噴霧的強大隔離功能下,這些髒東西根本附著不住,立馬就會滑落下來。
稍有遺憾的是,這種神奇的超級防水噴霧只在貿易往來中常見(小編也覺得奇怪),生活當中很少見到。如果搜羅到這件寶貝,游泳時直接穿著襪子噴上超級噴霧,甚是方便、與眾不同呀!
1.「星光」
星光(Starlite)是一種新型塑料材質,能夠承受超高的熱量,可以被塑造成為任何形狀的物體。不要小看它,這是材料領域的一個重大發明,改變世界都有可能。它的發明者莫里斯·沃德最早是位理髮師,對科學完全是個外行。在親眼目睹1985年英國空旅航空28M號班機空難,飛機起飛時引擎起火,眾多乘客和機組人員受傷、罹難後,沃德決心發明一種可以耐高溫的材料。
想像不到這項發明最終是在廚房的攪拌機里誕生的。曾有一個非常著名的雞蛋實驗,沃德在一個生雞蛋的表面塗上一層白色物質,然後放在噴燈上烘烤,照理說,只要在烈焰下炙烤數秒,蛋殼就該碎裂。但現在幾分鐘過去了,雞蛋依然完好無損。邁凱恩將雞蛋拿起托在掌中說,「只是稍微有點發熱而已」。接著他敲開蛋殼,液態的蛋黃淌了下來,「裡頭還一點兒都沒熟呢」。這一實驗展示了星光非凡的隔熱性能。
許多科學顧問、材料專家一開始認為這只是愚弄人的把戲。但在經過一番又一番測試後,科學家們對沃德的發明深信不疑,星光是真東西。有研究者使用弧光燈(即強力鎢絲燈泡)將大量熱量聚集在星光表面的一小塊面積上,結果星光輕易抗住了1000℃左右的高溫。他們還向這種材料發射了幾束強有力的激光脈衝,結果材料幾乎沒有受損。於是專家們判定這是一種大有前途的新材料。
儘管沃德很樂意人們檢驗星光,但這位英倫怪客始終不肯公布它的配方,似乎是在擔心其他專家複製出星光會影響他的權威地位。有科學家、跨國公司瞄上了星光,甚至還有美國國家航空航天局(NASA)登門接洽,有買主開出百萬美元的合約,但沃德都無動於衷。2011年,沃德去世,既沒有為這種神奇材料申請專利,也沒有公布配方。留下無數科學家們仍愁眉苦臉。總之這是一件足可以改變世界的開創性發明。
譯/瑪格
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