书城科普十万个为什么(中小学科普经典阅读书系)
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第2章 水龙头

1.人们是多久以前开始洗澡的?

当今社会几乎每座城市都有自来水。我们每个人每天都要用掉很多桶水。而在古时候,在15、16世纪,就算是巴黎这么大的城市,居民每天才用一桶水。然后你们可以想想,就这一桶水,他们能够勤洗澡、经常换洗衣服、每日打扫房间吗?

难怪他们用水量很小:那时候可没有自来水。在一些有水井的地方,人们就不得不用木桶把水吊上来。现在,在某些小城市人们依旧用这种方式取水。而在水井中人们经常发现猫啊鼠啊的尸体。

古时候,人们不仅缺水,也不太爱干净。人们是在很久之后才开始每天勤洗手、勤洗澡的。

17世纪时,甚至连皇帝都觉得没有必要每天洗澡。在法国国王豪华的卧室里,你会发现有很大很大的床——大到非得用专门的铺床工具——铺床棍才能把它铺好。床上有四根华丽的镀金柱子支撑起来的床幔,就像一座小神殿那样漂亮。你还会看到华美的地毯、威尼斯出产的玻璃镜子以及钟表大师设计的大座钟。但你在这儿怎么都找不到一个洗脸盆。

每天早上,侍者都会用湿毛巾为国王擦脸擦手。所有人都觉得用湿毛巾擦擦手、脸就足够了。

那时我们俄罗斯人稍微爱干净些。外国人初到俄罗斯,看到我们俄罗斯人常去澡堂子洗澡而万分惊讶。柯林斯大夫写道:

在俄罗斯,人们常去澡堂子,这为澡堂子带来了可观的收入。因为宗教信仰的关系,俄罗斯人觉得必须去澡堂子。人们生起炉子的时候,也必然会在上头烧水。有些人光着身子跑出澡堂,在雪地上打个滚,然后再回澡堂子。

但是我们再回巴黎去看看。巴黎人很少换衣服:一个月一次,甚至两个月才一次!那时候巴黎人关心的不是衬衣干不干净,而是袖口高不高档,胸襟好不好看。晚上则把衬衣和其他衣服一齐脱掉,什么都不穿就睡觉了。

从18世纪起,人们才开始经常地换洗衣服。

手帕也是在18、19世纪才出现的。

起初只有少数人用手帕。那时候甚至很多有名望的人都认为手帕是一种奢侈品,不是必需的。

而人们使用华美的床幔并不是为了漂亮,而是为了避免天花板上的虫子掉到床上去。一些古老的宫殿至今还保留着这种为了摆脱虫子困扰而存在的床幔。而那时候就连宫殿里的虫子都是不计其数的。

但床幔也无济于事,它们的褶子甚至成了虫子理想的栖息之地。

那时候没有下水道。在巴黎,人们直接从窗户往大街上倒脏水,脏水就顺着马路中间的沟道流走。沟道恶臭熏天,逼得人们只能尽量贴着房子走。

那时我们莫斯科也不干净。1867年,在莫斯科铺设煤气管道时,人们就在地底下发现了15、16世纪的路面的遗迹,是由木头铺就的。就在这路面上积着0.71米厚的污垢,然后又是另一层路面,这是较晚期的——上面也是厚厚的污垢层。

所以,古代人比现代人更容易生病就毫不为奇了。那时候没有人意识到,脏的地方还会有传染病。历史上发生过很多这样的事件:由于可怕的疾病,比如鼠疫、天花等等,整个城市沦为死亡之城。10个孩子中只有5个能活到10岁。每个角落都聚集着穷人,他们被天花、麻风病折磨着。

什么能让我们更健康、更强壮?答案是自来水、肥皂、干净的衬衣。

2.为什么用水洗涤?

为什么水能洗掉污垢?或许,它能把污垢带走,就像河流带走木头那样?

如果是这样,那么请证明。把你的脏手放到水龙头下,看看它会不会被水冲洗干净?

怕是冲洗不干净的。你知道没人这么洗手。洗手的时候,我们总是用两个手互相搓来搓去。为什么这么做呢?这是为了将污垢搓下去。

洗衣服也一样。不是把衣服放到水里就洗干净了,还要搓搓它、揉揉它,有时还得用刷子刷。

洗衣服意味着从衣服上搓下污垢,就像我们用橡皮擦去纸上的字迹。当脏东西被洗去后,水就能毫不费力地将它带走了。

3.肥皂泡如何工作?

上面我忘了一样东西,没有它我们可是什么都洗不了。

是什么东西呢?

是肥皂。

如果我们洗衣服、洗澡、洗手时不用肥皂,肯定是洗不干净的。肥皂是污渍最大的敌人。烟灰的污渍是很难被洗掉的。烟灰是非常微小的、尖尖的、不规则的炭粒,这样的小炭粒会钻到皮肤深处,人们没办法自己将它们赶出来。

但如果拿块肥皂好好擦擦,肥皂碰到烟灰的污渍,就会把它们从毛孔、皮肤的细纹中给驱赶出来。

肥皂是怎么做到这一点的呢?

让我们来思考一个问题。

什么样的肥皂比较好用——是那种泡沫很多的呢,还是一点不起泡沫的?

答案是泡沫多的比较好用。也就是说,关键在于泡沫。

那么泡沫又是什么东西呢?

你们仔细观察一下。它实际上是由小肥皂泡——外面包着一层水膜的小空气球组成的,就是这些肥皂泡抓住污渍并把它们带走的。污渍的微小颗粒附着在肥皂泡上,而洗掉肥皂泡并不是件难事。

在工厂里,人们用同样的方法区分矿石和“空岩”。“空岩”就是普通的石头。矿石和石头在水里都会下沉,但如果把它们弄碎放入含有泡沫的容器中,它们就不会沉没。气泡的力气可大了。它们会把小矿石粒和小石粒都托起来,让它们浮在上面。然后筛选工作开始。小石粒在泡沫表面坚持不了多久就沉到水底了,而矿石粒不会沉下去。最后呢,在容器中浮着一层矿物粒,这时它们很容易就能被挑出来了。

所以啊,肥皂泡可不光是用来玩的。聪明的人啊,还能使用肥皂泡来帮助自己工作呢。

4.人为什么要喝水?

这又是一个简单的问题。这么简单的问题看上去好像根本就没有问的必要。

但如果你真的去问,就会发现,10个人中可能只有1个人能回答上来这个问题。

你们会说:想喝就喝啊。

那为什么想喝呀?

因为没有水,人就活不下去。

没有水就活不下去的原因是,我们每时每刻都在消耗水,所以我们必须补充水分。

请你往冰冷的玻璃上吹口气。玻璃马上就变模糊了,蒙上了一层水汽。

这些水是从哪里来的?它来自你的体内。

还有,炎炎夏日你们都会出汗。

这些汗水又是从哪里来的?同样还是来自你的体内。

既然你在消耗水、在失水,你就必须得时不时地补充水。

一天之内,人会消耗掉整整12杯水。也就是说,我们必须摄取同样多的水分。

我们怎么吃水呢?

我们在吃食物的同时就是在吃水。肉类、蔬菜、面包——所有食品中水的含量都比固体物质的含量要高得多。肉类中水的含量比固体物质的含量多一倍,而黄瓜几乎全部都由水构成。

而我们体内水的比例跟新鲜黄瓜内部水的比例差不多。如果你重40千克,那么35千克是水,而只有5千克是固体物质。

成年人体内含水的比例要小一些:大概是体重的3/4。

你或许会问:“那为什么人不像果冻那样淌得一地板水?”

物质是由什么构成的并不重要,关键在于它是怎么构成的。

如果我们把肉片和黄瓜片放在显微镜下仔细观察,就会发现很多充满液体的细胞。但是这些液体不会从细胞中流出来,因为细胞整个是封闭的。这就是奥秘之所在。

所以,水是构成我们身体的最主要的物质。

因此当你听到“没有食物人能活很久,但没有水人只能活几天”这种说法时,就不会觉得奇怪了。

5.水能炸毁房子吗?

水看上去好像并没有什么危险。但是水也会像炸药那样爆炸。水比炸药都厉害!如果没有正确地使用水,那么它就会变得比炸药还要危险。

曾经发生过这样的惨剧:一幢五层楼的房子被水炸毁,23人身亡。

这场灾难1889年时发生在美国。

为什么会发生这样的惨剧?

事情是这样的。这幢房子是家工厂,在房子的底层砌有一个大炉子,炉子上有个巨大的锅炉。锅炉里有一个大池塘那么多的水。

炉子点燃以后,水就开始烧起来,然后水沸腾起来,这时水蒸气就顺着管子流到蒸汽机里去了。

有一次,一个锅炉工人开小差,没有及时地往锅炉里加水,于是锅炉里的水就越来越少了。但炉子在继续燃烧着。这时候锅炉壁已经被烧得通红通红的。锅炉工没有思考就行动了——他将水一下子注入烧得通红的锅炉中去了。

如果把水泼在烧得通红的铁上,你们知道会发生什么吗?水一下子就会变成水蒸气!

同样的事情就发生在了刚才说的那个大锅炉里。水都变成了水蒸气,水蒸气实在是太多了,锅炉完全容纳不了,于是就爆炸了。

还有更坏的事情呢!有一回在德国,一下子有22个锅炉同时爆炸了。四周所有的房子都被炸毁了。锅炉的碎片一直飞到距离爆炸地点500米远的地方。

这水蒸气真是太可怕了!

我们身边每天也都有几千个蒸汽锅在爆炸,只是这些个头要小得多。当木柴在炉子中噼里啪啦地响时,就是木柴内的水在爆炸。百分百干燥的木柴是不存在的,它们总是含有水的。水会因为受到强热而变成蒸汽,使木纤维破裂,就发出噼啪声。

6.冰会不会爆炸?

固态水——也就是冰,有时也会爆炸。

蒸汽炸毁房子,而冰能毁掉整座城市。事情是这样发生的:

秋天,山岩缝中会落入水。冬天,这些水都冻起来了,它们变成了冰。但是同样数量的冰体积比水要大,尽管大得不是特别多——也就大十分之一。然而冰向各个方向挤压,就连最坚固的石头也会被挤裂开。

同样道理,水管也会因其中的水变成冰而破裂。为了避免这一点,冬天应该为它们保暖——用东西,比如毛毡,把它们包裹起来就可以了。

7.为什么不能穿着有冰刀的滑冰鞋在地板上滑冰?

我问一个小男孩:为什么不能穿着有冰刀的滑冰鞋在地板上滑冰?他回答说:

“因为冰又光滑又坚硬,而地板没有这么坚硬,也不那么光滑。”

但是有用石头铺成的地板呀。它也像冰面一样光滑坚固,可在这上面还是不能滑冰。

当我们在冰上滑冰的时候,冰会在冰刀的压力下融化。在冰刀和冰之间形成了一层水。如果没有这层水,那么在冰上滑冰跟在地板上滑冰一样困难。水就像机器中用的润滑油一样,它能减少冰刀和冰之间的摩擦力。

冰川也是因为这个原因才从山上滑下来的。在冰的重压之下,它的底层开始融化成水,于是冰川就顺着山坡往下滑,就像你们的冰鞋在冰上滑动一样。

8.有没有不透明的水和透明的铁?

所有人都说,水是透明的。事实上,只有当水很浅时,它才是透明的。海底像夜晚那样一片漆黑,因为太阳光不能穿透这么深的水。

除了水以外,其他所有的物体在它很薄的时候也都是透明的,当它很厚时它就变得不透明了。举个例子,取一小片无色透明的玻璃,你再从玻璃的边缘看,它不再是无色透明的了。

不久前,有一位学者用铁制作了一块只有1/100000毫米厚的薄铁片。这铁片就像玻璃那样透明,并且几乎是无色的。把这薄片放在书页上,你可以毫不费力地看清书上最小的字。

科学家还用金和其他金属制作出了类似的透明薄片。