從蘇格拉底的空頭支票談起

「如果有人用你的名字開出5塔拉（古代希臘貨幣單位）的支票，你如何讓這支票變成無效呢？」蘇格拉底向史特萊謝德斯發問。

史特萊謝德斯不慌不忙地回答：「在開支票的人寫字的時候，我站在他身後，利用玻璃把陽光集中到支票上，讓支票上的字全融掉，一個字也看不見，就可以了。」

這個記載是希臘哲學家亞里士多德喜劇中的情節，在後人看來無疑昭示著另一種科學意味：那個時代，人們已經懂得透鏡聚焦的道理——在亞里士多德時代，希臘人用一種表面塗蠟的板子寫字，所以曬了太陽後，支票上的字會融掉。

另一個相關的故事是用冰做透鏡生火。威爾諾的小說《哈德拉斯船長的旅行》里，旅行者在零下48攝氏度的寒冷環境里丟失了打火石而無法取暖。克勞·波尼博士說：「真倒霉，我們連望遠鏡都沒帶來。如果有望遠鏡的話，我們可以把鏡片拆下來取火。」大家望著強烈的陽光，無奈地感嘆。忽然，船長有了主意：用冰塊做一個透鏡！一干人等提著斧子到冰山上，挖出一塊直徑約30厘米的冰塊，然後用斧子和小刀，把冰塊打磨成表面光滑的透鏡。陽光相當強烈，博士利用冰透鏡把焦點對準易燃的藥劑，幾秒鐘之後，藥劑燃燒起來。

冰透鏡生火

這兩個小故事都和光線折射的原理相關。在工具發達的現代社會中，人們幾乎不再需要這樣的小技巧來生存，而其中傳達的科學語言，卻以生動的形式在娛樂我們的生活。據說，魔術表演里的很多節目——比如，盛在盤子上的會眨眼會說話的「人頭」——就是利用了光線的反射和折射，來「欺騙」觀眾的眼睛。

對於很多出生在上世紀七八十年代的中國人而言，萬花筒大概是童年最好玩的玩具之一。一個小小的圓筒，兩頭是透明的玻璃。把眼睛貼近玻璃，便能看到裡面五彩斑斕的世界，稍稍轉動一下，便呈現出萬變的花色。為什麼每一次都不一樣？父母無法給出解釋，或者不願意告訴孩子這裡面的科學道理，便哄孩子說：這是孫悟空變的！

傳說中的萬花筒

在物理課上，很多孩子才知道，是光線的反射造就了萬花筒。在小小圓筒的內部，是三塊長方形鏡子構成的密閉空間，幾塊細碎的小玻璃被封在其中，如此簡單的結構，卻能帶來無窮多的變化。假設有20塊小彩色玻璃在一個萬花筒里，每分鐘轉動10次，看完所有的花樣需要多久？這個問題，俄羅斯科學家貝列里門計算過，答案是5000億年以上。

萬花筒是孩子的玩具，成人也需要類似的娛樂。在1900年舉辦的巴黎萬國博覽會上，一個類似萬花筒的玻璃迷宮受到大家的喜愛。它由一間六角型的大房間構成，六面牆壁都是光滑的大鏡子，房間的每個角落，都有和天花板的雕刻成為一體的柱子。所以遊客一走進房間，就會看到無數的房間和柱子，以及房間和柱子間無數的自己，就好像跑進了一大群和自己一模一樣的人當中。根據科學家計算，這六面鏡子經過一次反射後，會出現6個房間；經過兩次反射，就增加了12個房間；經過三次反射，又增加18個房間。這樣，經過多次反射後，總共會出現468個房間。

玻璃迷宮

這僅僅是光的物理性質，而來自生活的物理，其實有更多的「好玩」。試想一下，往一個裝滿水的酒杯中投入大頭針——當然，你得小心翼翼，不要讓針濺出水花並落到杯子外面。一枚、兩枚、三枚……杯子里到底能裝下多少大頭針？

水中投針

實驗的結果是，往酒杯里投入的大頭針數量到了200、300、400……仍沒有一滴水溢出來，酒杯邊緣部分的水有一點凸起，而水面則有相當大的凸起。若計算一枚大頭針的體積，與水面凸起部分相比，前者只是後者的幾百分之一而已。因此，就是在裝滿水的酒杯里投入數百枚大頭針，水也不可能溢出來。而且酒杯越大，能容納的大頭針就越多。有人做過實驗，在直徑9厘米、裝滿水的酒杯里，投入1000枚大頭針，依然沒有水溢出。看來，這並非什麼具有神奇功能的「無底」酒杯，在這裡，物理學不再是常人無法理解的，或者是使人敬而遠之的。它顯現出了使人感到親切的、既威力無窮又生動活潑的新面貌。

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