阿基米德借“神火”
距今2000多年前，古罗马奴隶主向位于地中海西西里岛上的叙拉古王国发动了侵略战争。
罗马侵略者就像一头饥饿的野狼面对一只肥美的羔羊，恨不得将叙拉古王国一口吞下。但叙拉古王国军民奋勇抗击，使敌人寸步难行。
侵略者头子气坏了，心想：一个小小的叙拉古都抢不过来，还成什么体统？于是他们又调集更多的战船，排列在叙拉古城堡附近的海面上，随时准备扑到岸上来。
叙拉古王国有一位智者，名叫阿基米德。他善于动脑筋，会想出许多好办法。面对罗马的无数战船，他又开动了脑筋：怎样才能把敌人的战船破坏掉呢？用石炮打不着，用挂勾吊不翻。
这一天，阿基米德站在船头又在观察敌战船情况，烈日照在船帆上，白亮亮一片。猛地，老将军把手一挥：“有办法了。”
双方又僵持了一个月。情况对叙拉古越来越不利，眼看就要坚守不住了。阿基米德大声地号召军民：“再坚持三天，我就有打败敌人的办法了。”
三天后，一个大晴天，阿基米德命令：“全体坚守战斗岗位，胜利就在今天！”
叙拉古军民莫名其妙：“敌人这么强大，我们怎能取得胜利呢？”
还真是怪了，罗马战船突然一只只冒烟起火了。白帆上先冒烟，被海风一吹，“呼”地一下着起火来。风借火势，火乘风威，只见浓烟滚滚，一片火海。罗马士兵惊慌失措，大声喊道：“天上降神火了，天上降神火了。”士兵们有的被烧死，有的跳到海里被淹死。罗马战船除了有几只侥幸逃脱外，其余全部在浓烟烈火中沉入大海。
阿基米德借来的不是神火，而是太阳之神的火。
那一天，阿基米德在城头察看罗马战船时，阳光照在船帆上，白亮亮一片，给了老将军启示，使他想起了平时琢磨过多次的取火镜。
取火镜就是现在说的聚光镜，也叫凹面镜，它能把阳光集中到一点，这一点叫焦点，焦点的温度相当高，可以用来点火。
阿基米德说干就干，马上找来一批工匠，秘密打制上百面铜镜，用了一个月的时候。为了保险，又用了三天进行试验，效果好极了。于是，在战争处于最关键的时候，阿基米德胸有成竹地宣布：“胜利就在今天！”
那一天，天空晴朗，烈日高悬，阿基米德派数百名士兵手持聚火镜，站在选好的位置上，对准罗马战船的白帆照起来，一会儿，罗马战船就开始冒烟了。
用冰取火
希腊神话中，普罗米修斯将火种从天上偷引到地上，成为人类歌颂的大英雄。人类的文明史离不开火，现在人们的生活、工作也缺不了火。聪明的人类发明了火柴和各种各样的打火器，可以十分方便地点燃起火焰。
有一支探险队，在南极洲的暖季到达那块大陆时，却不幸丢失了打火器，能找的地方都找过了，就是不见打火器的踪影。
南极洲的暖季，虽然太阳不落，永远悬挂在天空中，其实气温也在-10℃左右。没有火，就不能烧水做饭维持生活；没有火，生命将处于危险之中。
探险家们不会束手无策，静待死神的到来。船长和一位科学博士开始研究点燃火堆的办法。船长说：“有一部小说，主人翁鲁滨孙在孤岛上所用的火种，是靠闪电点燃一棵树木获得的，可惜这种偶然的外界帮助，机会太少了。”
“是太靠不住了。”博士回答。
“我们连一个望远镜都没有，如果有望远镜，倒可以把透镜拿下取火了。”船长又说。
“是呀，”博士回答说，“可真太遗憾了，我们竟没有这个东西。太阳光倒很强，有了透镜，一定能够烧着火绒的。”
“怎么办呢？博士，全靠你了。”船长说。
“我们为什么不……”博士沉思地说。
“你想出了什么办法？”船长好奇地问。
“但是，不知道能不能成功。”博士犹豫不定地说。
“你到底想出了什么办法？”船长追问道。
“我们不是没有透镜吗？我们自己造一个。”
“怎样造法？”船长问道。
“用冰块来造。”博士说，“我们需要的不过是使太阳光聚焦到一点，用冰块也许和用水晶一样有效。但是，要选用一块比较坚实和比较透明的。”
船长指着一块冰块说：“这块冰块也许能满足你要求。”
博士和船长一同向那块冰块走去。确定它基本符合要求后，船长叫来了其他的人。博士下令砍下一大块冰来，这块冰的直径大约有0.5米。先用斧头把它砍平，然后用小刀精修，最后用温暖的双手不断摸弄，慢慢地做成了一个光洁透明的半球形的“冰透镜”。博士拿着这块“冰透镜”向着太阳，让太阳光穿过“冰透镜”聚焦到一团干燥蓬松的火绒上。一会儿，火绒冒出淡淡的一缕青烟，又过了一会儿，火绒上出现一个红点，顷刻间，火绒燃烧起来了。一场危机终于过去了，探险队又开始了正常的工作和生活。
冰与火，我们常认为是不相容的，科学却让我们用冰取得了火。凡是透明的东西，光线便能够穿过它，所以透明很好的冰，本身不会吸收很多太阳光，以至转变成热量，造成温度升高和熔解。而由于把冰块做成半球形透镜，根据光学原理，穿过冰块的光线会聚焦到一点，使火绒处在这一点时便吸收到大量热量，温度升高，燃起火焰。
太阳里的知识
太阳给我们送来了什么？
我们最直接的感受是：太阳送来了光和热。
除了直接的感受以外，太阳能还转化成一大批贵重的礼物：粮食、煤、石油以及电力。地里的庄稼在阳光的照射下，才会进行光合作用，从而生长发育开花结果，人才有了粮食。而远古的植物和动物的尸体被埋在地下，转化成煤和石油。今天烧煤，是在消耗远古的太阳能。太阳还把海水晒热，产生水蒸气，送到大陆变成了雨，雨水贮在水库里，用来发电，太阳能转化成了电能。
地球上的能源，绝大多数来自太阳。抬头看看太阳，不由得感叹，太阳时时刻刻在向外发射能量，地球接收到的能量只是很小很小的一部分。太阳的能量该是多么巨大，太阳能是怎么产生的呢？
不同的时代，有不同的答案。
在科学不发达的年代，人们看到火红的太阳，就联想到太阳是个大火球，一定存在着燃烧现象，会不会是煤在燃烧？可是，稍有头脑的人说，就算太阳是个巨大的煤球，它又够烧几年呢？无论太阳多么巨大，按体积计算，也就只够烧几千年，就算能烧1万年，“煤球”也烧完了。可是，太阳的年龄却是50亿年，哪里有什么烧了50亿年的大“煤球”？
太阳能来自燃烧，仅仅是一种猜测。猜测不是科学，说出来跟没说一个样，不知道还是不知道。
到了19世纪，有位天文学家在研究太阳是怎么形成的时候，同时回答了太阳能是怎么产生的。他说，太阳原来是一团大星云，体积非常大，就像今天整个太阳系那么大，后来逐渐凝缩，在凝缩的过程中，由于引力的作用，外围的质点纷纷涌向太阳中心，产生了动能，转化为光和热向外辐射。在当年，星云学说是引人注目的理论，相当多的人接受了这个说法，以为这就知道了太阳能的来源。
进入20世纪，科学发展了，科学家首先关心的不是去解答太阳能从何而来，而是太阳上有些什么物质。因为射到地球上的太阳光就是重要的信息，太阳光通过三棱镜就会分成颜色鲜艳的七色光。从那些宽窄不同的彩色谱线中，就能分析出太阳上的物质。1929年，美国科学家罗素反复地分析了太阳光谱，告诉人们，太阳这个大火球，实际上充满了气体，绝大部分是氢。按质量计算氢占71%，氦占27%，其他元素只占2%。
这时候，原子科学也有了发展，研究原子的科学家也关心起太阳能从何而来，他们根据太阳含有丰富的氢进行分析，认为太阳内部存在着核反应。贝特是出生在德国的美国科学家，他认为，4个氢核结合成1个氦核，产生了能量，也就是说，氢是太阳的“燃料”，氦是烧下来的“灰”。贝特的说法，不仅解释了太阳能的来源，还扩大到恒星，恒星发光也是这个原理。
贝特的理论告诉了我们，太阳和恒星的能量来自核反应，是核聚变的结果。为什么太阳能产生大量的光和热，辐射出大量的能量？是靠烧掉了一些氢，每秒钟要损失400万吨物质！但是，太阳中的氢实在太多了，还经得起消耗，在数百万年以内，这个损失仍只是一个可以忽略不计的小数目，太阳还有几百亿年的寿命。
这样，人们总算知道了太阳能的来源。可是，人的认识总是在不断发展。人们掌握核聚变的技术，制成了氢弹，却有一个解不开的谜。氢弹里有氢核，在高温条件下，氢核一下子聚合成氦，产生了大量的光和热，这一切过程，仅仅在爆炸的一瞬间就完成了。爆炸结束，核反应也完结了，所有的氢都参加了反应。
人们在想，核反应有两种，一种是核裂变，原子弹爆炸就是裂变的结果；另一种是核聚变，氢弹爆炸是核聚变的结果。可是，核裂变现在已经可以加以控制，能按照人的意愿，不是突然爆炸，而是缓慢地连续地进行反应，用来发电，建成原子能电站。可是，氢核聚变却只能以爆炸的形式出现，所有的氢一起参加反应，反应一次完成。
这就产生了一个问题，既然太阳含有丰富的氢，太阳中心的温度又高达上千万摄氏度，为什么不会使所有的氢一起参加反应，为什么不是反应一次完成，而是缓慢地进行，并且已经进行了50亿年！
这个问题也可以反过来问，既然太阳的寿命已有50亿年，由此可见，太阳一直在进行着核聚变，不是一次爆炸式的聚变，而是持续不断地聚变。核聚变能够持续不断地进行，一定存在着一种控制机理，这是我们所不知道的，这是一个谜。
科学家正在力求破解这个谜。科学家为了利用氢这个廉价的原料作为能源，正在寻找控制氢聚合的过程，只要找到控制的办法，就有了大规模利用氢的可能。
也许，太阳会给我们一点启示，告诉我们氢的聚变不一定是爆炸，也可以持续进行，也是可以控制的。
超重和失重
在大型游乐场中，超级秋千、云霄飞车和勇敢者转盘等游乐项目最为惊心动魄，也最受人欢迎。玩过一回的人，都会体验到那种难得的刺激：飞车翻腾，忽上忽下，时而压迫感难忍，身躯好像要被挤扁似的；时而虚飘飘无依无托，仿佛正坠入万丈深渊。这让人心惊肉跳、失魂落魄的一分多钟时间，说得好听点是“花钱买感受”，说得难听点是“花钱买罪受”。
上面说的那种不寻常的感受，涉及到超重和失重问题，这些现象归根结底是重力场或者说引力场里的现象。引力场是一种被赋予了物理属性的空间场地，它能吸引处于这种场地里的任何一个物体。它的基本特性是，所有处于场中的物体，不论它们的质量多大、带不带电荷，只要初始条件相同，它们就能在场中都以相同的方式运动。引力场理论与牛顿万有引力定律的原始表述的根本区别在于，消除了引力作用的瞬时性质和超距性质，而把物体之间的引力作用看成是由引力场这种媒介物质来传递的。
什么是超重现象和失重现象呢？举例来说，假如我们一边乘电梯上楼，一边在里面用磅秤称体重。此时人会受到竖直向下的重力和竖直向上的弹力。根据电梯运行的速度变化，磅秤上显示的重量，即视重，是不一样的。假如电梯匀速上升，磅秤上的视重就是人的实际重量即实重；假如电梯加速上升，磅秤上的视重就会超过人的实际重量，这就是超重现象；假如电梯减速上升，磅秤上的视重就会少于人的实际重量，这就是失重现象。类似地，假如电梯匀速下降、加速下降和减速下降，那么相应地人会处于实重、失重和超重3种状态。
一般来说，超重和失重，就是物体在竖直方向做加速和减速运动时，对支持物的压力或者对悬挂物的拉力不等于所受重力的现象。当加速度的方向向上时，即加速上升或减速下降时，出现超重现象；当加速度的方向向下时，即减速上升或加速下降时，出现失重现象。
我们向天上抛一块小石头，当小石头下落时，可以近似地把小石头看做是自由落体，它的加速度大约是10米/秒2，或者说每秒速率的改变为10，这叫做重力加速度（常用g表示），方向竖直向下。假如我们乘坐在一台以重力加速度的量值下降的电梯里称体重，此时磅秤上的视重就是零（按牛顿第二定律很容易算），这就叫完全失重状态。这只是打比方，实际上，任何一台电梯都不可能变成自由落体。不过，像玩蹦极游戏那样，用一根牢固而有弹性的绳子拴住人的脚或腰，然后从几十米的高空像自由落体似地往下跳，想必就能尝到完全失重的滋味。
超重和失重现象，在航空航天领域更是普遍存在。火箭在升空时，加速度可以达到重力加速度的10倍，即10g，导弹则可以达到30g。为了预防超重现象引起的损害，必须事先加固航天器的各部分器件。对于人来讲，一般人对超重的承受力为3.8g，飞行员由于经过训练，可以承受4.6g。处于超重状态的人，心脏所受的力也相应增大，心脏中的血液也处于超重状态，为了维持正常的血液循环，心脏的负担也就比平时要大得多。原本心脏就不太好的人，最好不要冒这种险。此外，人在超重状态下还会受到神经、代谢、内分泌活动紊乱的“超重生理反应”的困扰，严重的会因脑缺氧而导致记忆力丧失。
航天飞机在环绕地球的轨道上运行时，由于重力加速度会部分或全部地用来提供向心加速度，因而会处于失重或完全失重状态。这使得飞船里面的太空人的生活状态异乎寻常：他们不会发出打鼾的声音，因为失重，喉咙中的小舌头就不会下垂，也就不会因呼吸而引起振动发出鼾声。汤匙中的汤水不是想像的那样漂浮在空中，而是由于汤水的表面张力而附着在汤匙上。人出汗时，汗珠不会一滴滴地往下落，而只会汇聚在一起，融成一大团。
失重给宇航员们无疑会增加很多麻烦。稍为蓬松些的衣服就会膨胀起来，必须穿紧身衣才行；食物要装进牙膏式的管子，然后挤进嘴里；喝水要用有密封盖子的特殊吸管；睡觉要钻进特制的睡盒内，并用绳带锁定；行走要穿带有钩子的鞋，以便钩住网状的地面；洗头和洗澡显然更加麻烦，于是成了非常难得的享受。长期生活在重力场中的人，一旦失去重力作用时，体液的流动会受到失重的影响，血液循环、心脏系统、泌尿系统都会出现反常变化。在太空中生活时间过长的人，还会出现骨质疏松、肌肉萎缩无力、红血球减少等症状，严重影响身体的健康。
在人类还没有进行航天飞行之前，爱因斯坦提出过这样一个问题：“在失重的条件下（如在宇宙飞船中），能点燃蜡烛吗？”他自己回答说不能。他的理由是，处于失重状态下的空气不再受到重力，蜡烛燃烧时，热空气不再上升，冷空气也不再下降，于是蜡烛被燃烧过的热空气所包围，烛芯就得不到氧气的补充，因而很快就会熄灭。人们为了检验爱因斯坦的推测，做了不少实验。例如，在一只氧气供应充足的密封容器中放入点燃的蜡烛，并让这个容器从70米高的地方自由下落，以此造成一个失重的环境。结果呢？蜡烛并没有熄灭，只是烛焰比平时暗淡一些，并且烛焰的形状是个球形的。这次爱因斯坦为什么错了呢？原来，他忽略了空气热运动的存在。即使没有对流，含有氧气的新鲜空气仍然可以通过扩散到达烛芯，维持蜡烛的燃烧。只是烛焰因为没有冷、热空气的对流而暗淡一些。同时，由于失重，空间的各个方向是各向同性的，因而烛焰是球形的。宇宙飞船上天之后，苏联的科学家在“联盟8号”飞船上顺利地进行了焊接工作，证明了在失重条件下，的确能够维持燃烧。爱因斯坦居然也有错的时候，这就应了我们中国的一句老话：“智者千虑，必有一失。”
玻璃瓶托金
宋徽宗有10个北方特色的玻璃瓶，玻璃瓶口小腹大，样子非常惹人喜爱，工艺又精细，在宫中也算得上是珍品。有一天，徽宗观赏着玻璃瓶，突然想起要在瓶内托一个金的里子，便命令小太监去找皇宫中的工匠办。但工匠们都不敢接受这项任务，他们说：“金里子放进瓶中，必须用烙铁烘烫，才能服帖。而这瓶口太窄，烙铁放不进，瓶子又脆又薄，也经不起手触弄。如果硬做，瓶会破碎。”因此，宁可让皇上怪罪，也不敢给玻璃瓶托金里子。太监知道这件事不能勉强他们，随意将玻璃瓶存放在箱中，暂将此事搁在一旁。
过了几天，太监在街上店铺间，看见一个锡匠正在陶器瓶口上装饰金银，手艺十分精湛，太监心里一动，转身回到宫中，拿了一个玻璃瓶，试着交给锡匠问：“能在这瓶子里托一个金的里子吗？”
锡匠二话没说，要太监明天来取。第二天，太监前来取瓶，果然，玻璃瓶内已托好了一个金里子，而且质量叫人满意，挑剔不出一点毛病。
太监十分高兴，说：“我看你的手艺超过皇宫中的工匠们，却在这种地方敲敲打打，才能不能发挥，莫不是因为贫穷而得不到机会？”
接着又把玻璃瓶托里子的前后经过告诉他。不料锡匠淡淡地说：“这是一件非常容易的事。”
太监当即带着锡匠进宫，向徽宗禀报清楚。徽宗想亲眼看看锡匠如何给玻璃瓶托金里子，便来到了后花园。又命宫中所有的工匠集中到院子里，一个挨一个再过问，工匠们还是说没有办法给玻璃瓶托金里子。
锡匠独自走到前面，将金子放在炉火上加热后锤打，打成像薄薄的一层纸，拿起来裹在玻璃瓶的外面。工匠们讥笑说：“像这个样子，谁不会呢？原就知道你是个平庸的锡匠，怎么会做玻璃瓶内托金里子的事！”锡匠笑笑，也不回答。他把裹在玻璃瓶外的金子剥下来，用银筷子夹好，小心地插到瓶中，然后慢慢地将水银灌入瓶中，盖上瓶口，左右来回摇动。这样过了一会儿，又把玻璃瓶中的水银慢慢倒出来，只见金里子服服帖帖地托在瓶内，一点缝隙也没有。锡匠又慢慢地用自己的指甲把瓶口的金子擦匀压平。院子里的工匠们惊讶得瞠目结舌。
锡匠这时才说：“玻璃制成的器物，怎么还能让坚硬的东西磕碰呢？惟独水银，又柔软又沉重，慢慢灌入瓶中，不会使瓶损伤。水银虽然对金子有腐蚀，但在里面，眼睛看不到，所以不受什么影响。”
徽宗十分高兴，重重赏赐了这个锡匠，并让他将剩下的8个玻璃瓶也托上金里子。
水银是自然界中一种比较特别的物质。它的比重很大，是水的10多倍，又以液体的形态存在，同时具有这两种特点的物质在自然界中并不多见。液体具有形状可变性，充塞性非常好，水银灌入玻璃瓶，便很快充塞满瓶内的空间，同时也将金里子贴向玻璃瓶。当盖上瓶口摇晃玻璃瓶时，因为水银的比重很大，感到很沉重，但水银对金里子的挤压力相应也很大，摇动多次，便能将金里子服服帖帖地托在玻璃瓶内。
谁是偷鱼贼
一天，丁老师给同学们讲了一个故事：
从前，有一个商人，在荷兰的阿姆斯特丹港口，向当地渔民购买了5000吨青鱼。为了防止丢失，他亲自监督过磅，然后又看着装上了船，这才放心地起锚开航了。旅途中，他派专人看守盛鱼的船舱，以为这样做，总该万无一失不会少了吧！这样，船经过了几十天的航程，来到了非洲赤道附近的马加的沙港停泊，准备在那儿将鱼脱手卖出去。谁知，一过秤，却发现青鱼少了将近19吨。奇怪！短缺的鱼到哪里去了呢？被偷是不可能的，因为轮船沿途并没有靠过岸哪！当时，大家都无法揭开这个秘密。
“丁老师，我看准有个高明的偷鱼贼，躲在船舱里，乘他们不注意把鱼丢到海里去了！”小淘气好像猜着了这个秘密似的说。
小钻研也感到惊奇，问道：“一个物体有多重就是多重，怎么会这儿称称10斤（1斤=500克）重，到那儿称称又只有9斤多了呢？”
丁老师接着说：“一个物体的质量是不会变的，因为质量就是物体所含物质的多少。可重量呢？它是物体所受到的重力的大小，是由于地球对物体的吸引而产生的。地球对同一物体的吸引力，在地球表面的不同地方，实际上是不完全相同的。你们知道，地球是什么形状吗？”
“像皮球一样——圆的！”小淘气随口回答说。
“不，我看过一本介绍地球的书，它说地球并不是一个真正的圆球，在赤道处肚子是挺出来的呢。”小钻研改正说。
“对，严格说来，地球是一个扁椭球体。它的赤道处的半径是6378千米，如果我们从赤道往两极去，就将和地心的距离越来越近。从南北极到地心的距离却只有6357千米，同赤道相比，竟相差21千米哪！地球对一个物体吸引力的大小，是随着它离地心距离的大小而变化的。距离近了，吸引力就大些；距离远了，吸引力就小些。据有关科学家计算，在两极地区物体的重力，要比赤道附近大0.53%。如果在南北极称是1000克重的东西，运到赤道附近时，就只有994.7克了。”丁老师有理有据地说。
稍停了一会儿，丁老师又说：“此外，物体的重量还同地球的自转速度有很大的关系呢。平时，你们有这样的体会吧：下雨天，你将张开的雨伞猛地一旋转，雨水就会向四面八方飞溅出去。我们站在旋转着的地球上，为什么没有像旋转伞上的雨水一样被抛出去呢？这是由于地心吸引力把我们紧紧拉住的缘故。在南北极，基本上不受地球旋转的影响，所以，那儿的重力最大。在赤道附近，那儿的旋转速度最大，重力反而要减轻1/191哩。现在，你们能回答谁是偷鱼贼了吗？”
只见小淘气忽然站起来，说：“这偷鱼贼，原来就是‘地球引力’呀！”
丁老师点点头，说：“是啊！是‘地球引力’在跟人们开玩笑。5000吨青鱼从北极附近运到赤道，重量就要减少19吨哪！”
“如果我们在高空中称体重，会不会比在平地上轻些呢？”小钻研提出了问题。
“会的。假如一个人能够在离地面6400千米的高空称体重，本来是60斤（1斤=500克），这时却只有15斤了。这是因为，你离地心的距离比在平地上增加了一倍！”丁老师肯定地说。
小钻研又问：“丁老师，如果我们登上月球，人会不会更轻些了呢？”
“小钻研想得很深。好，请坐在靠窗的同学拉一下黑帘布。我带来一部《宇航员登月》的纪录影片，让我们来边放映边回答小钻研提出的问题。”丁老师说着，从地上拎起一架小型放映机，放在讲台上。
不一会儿，电影开演了！只见雪白的墙上出现了深蓝色的夜幕，接着一个银辉灿灿的圆球出现在夜幕上。
丁老师解释说：“由于月球的个头儿比地球小，分量轻，81个月球的质量加起来，才抵得上一个地球的质量。所以，月球对物体的吸引力要比地球小多了，它只有地球的1/6.一个来自地球60斤重的人，来到月球一称，嘿，只有10斤重了！”丁老师换了一口气，又说：“你们看，月球上到处都是坑坑洼洼的，那些纵横交错、奇形怪状的山叫环形山；还有连绵不断、高大的群山以及陡峭的峡谷和纵横交错的沟渠……尽管这样，宇航员在那儿走起路来却身轻如燕，跳跃自如。可以设想一下，要是在这儿开个运动会的话，倒是怪有趣的。像跳高、跳远、举重、赛跑、标枪等项目，准能创造出惊人的新纪录来！”
电影很快结束了，黑帘布拉开了，教室里顿时充满了明媚的阳光，荡漾起同学们热烈的讨论声。
捞铁牛
宋朝时候，我国经常遭受水灾。公元1034～1060年间，黄河就曾三次决堤。
有一年在河中府地方（现在的山西永济）也发生了大洪水。汹涌的大水淹没了庄稼，毁坏了道路，那里的一座浮桥也被冲断，连8只用来固定浮桥的每只几吨重的大铁牛，也被牵动到河的下游，陷进淤泥里去了。
过了几天，洪水退走，人们开始重整家园，并计划修复这座浮桥。但是，铁牛还沉在河底里，要修复浮桥，先得把铁牛捞出来。可是又怎样才能把它从河底里捞出来呢？铁牛好几吨重，谁有那般神力？官府贴出了“招贤榜”，招请能把大铁牛从河底里捞出来的能人。白纸黑字，分外惹眼，榜前围了许多人，议论纷纷，但谁也没有好主意。
忽然有一个人，一伸手把“招贤榜”揭了下来。大家一看，揭榜的竟是一个过路的和尚，他略显清瘦，面孔白净，穿着宽大的法衣。有位老人好心地对和尚说：“大师父，一只铁牛好几吨重，如今又陷在淤泥里，要把它们捞起来，可不是一件容易的事呀！难道你能请神仙来帮忙？”
那和尚却不慌不忙地笑着说：“我哪里有什么神来帮忙，水冲走了铁牛，我就再叫水把铁牛送回来。”
和尚派人找来两艘大木船，把它们并排拴在一起，中间留出一个空隙，叫人在两船之间用大木头搭起一个架子，成为一个“艹”字的样子。再叫人在船上装满泥土。然后他亲自带人，将船划到铁牛沉没的地方，挑选了几个精悍的年轻人潜入水底，用一些绳索牢牢地绑住铁牛。然后把绳子的端头拽回船来，拉直后拴在木架上。一切安排妥当，和尚招呼众人把船上的泥土一锹一锹地扔到河里。船上的泥土一点点地减少，拴在木架上的绳索一点点地拉紧。当船上的泥土快要扔完时，终于“舟浮牛出”，那几吨重的铁牛从河泥里拔了出来，吊在水中，被船拖到了原来的位置。
刹时，人们雀跃欢呼，围住这位聪明过人的和尚，赞扬感谢他。就这样，一次又一次，8只大铁牛全部被拖运好。官府为了奖励这个和尚，特地赶做一套“紫衣”袈裟赐给他。
这个和尚就是我国古代的工程家怀丙。他捞起沉重的大铁牛，也是利用物理学上浮力原理。大船装满泥土后，“吃水”很深，排开的水量很大，向上的浮力也很大，等于装满泥土的大船的总质量。把泥土扔掉一点，船的总质量就小于浮力了，船应当向上浮，可是又被连结铁牛的绳索拉住了。于是这多余的浮力便通过绳索拉铁牛。扔出的泥土愈多，多余的浮力愈大。当它超过铁牛在水里的向下沉力和淤泥对它的嘬力的时候，铁牛就会和船一起向上浮动，离开河底，船就可以拖着它在河里慢慢前进了。
现在打捞沉船的方法中，有一种“浮筒打捞法”，也是同样的原理。打捞时，先往体积很大的密封钢筒——浮筒里灌满水，让浮筒沉下去。潜水员潜入海底用钢缆把浮筒拴牢在沉船上。再开动空气压缩机把筒里的水排开去，就像怀丙把船上的泥土扔到河里去一样，这样，浮筒就有了多余的浮力将沉船往上拉，浮力大于沉船的重量时，就能把沉船捞上来。
飞行中的不速之客
1984年1月的一天，在苏联黑海之滨的索契市机场内，一架满载乘客的“伊尔18”客机腾空而起，飞向蓝天。
机场附近天气情况良好，但距离航线约40千米处有雷雨云。
当飞机上升到1200米高空时，突然有一个直径约10厘米、浑身发光、像个大火球的怪物闯进飞机驾驶舱，随后，发出了一声响亮的爆炸声。不久，那个怪物穿过驾驶舱密封的金属舱壁，来到乘客座舱内。它在乘客头上飘飘忽忽缓慢地游动着，有时还发出“咝咝”的声音。
原来平静的机舱被这不速之客搅乱了：有的人用尖厉的声音呼爹喊妈，有的人害怕地直把身子往下缩，有的人合拢双手祈求“神火”保佑，有的人兴奋地大喊“UFO，UFO”。
机舱内有位乘客是气象工作者。他知道这是一种罕见的现象，准备拿出照相机摄下这一镜头，谁知那火球却钻到了后舱，分裂成两个光亮的半月形，随即又合并在一起，发出不大的声音，离开了飞机。
这个怪物在乘客中间引起了极度恐慌与不安，大家感到不可思议。
其实，类似这样的怪事，过去也曾多次发现过。
1963年8月的一天下午，在中国湖南省益阳县某个公社的上空，突然从黑云中落下一个闪光的火球，它一边往下掉，一边发出呼呼的响声。后来，它从窗外闯入一个生产队的仓库，上下跳跃。人们不知这是什么东西，忙拿起脸盆、木桶用冷水往上泼，结果火球腾空而起，将屋顶冲破一个大窟窿，溜之大吉。
1872年7月5日，法国巴黎一家裁缝店的裁缝正在剪裁衣料，突然一个浑身明亮，像个火球的怪物，从壁炉里钻出来。怪物落到裁缝的脚跟前，裁缝吓得面如土色，紧张而又小心地把脚向后挪动，那怪物好像故意同他开玩笑似的，也跟着他飘动，并向上升起，渐渐靠近他的面部。裁缝双腿一软，倒在地上。那怪物却继续上升，朝着纸糊的壁炉烟囱口飞去。它撕破那张纸，不慌不忙地钻入烟囱，顺着烟囱上升，忽听得“轰”的一声，壁炉炸毁，怪物也不见了。
“幸亏我们的飞机没受损伤。”当乘客们正在暗自庆幸时，机舱里响起了机长的声音：“请注意，由于我们的飞机遭到不明火球的袭击，机上的雷达和部分仪表失去效能，现需紧急着陆，请大家系好安全带。”
“还是没有逃脱怪物的魔力！”有些人沮丧地诅咒着。
经过检查，发现在怪物进入和离开处——飞机头部外壳板和尾部各留下了一个窟窿，但飞机内壁没有任何损伤，乘客也没有受到任何伤害。这真是不幸之中的大幸。
那个火球怪物究竟是什么东西呢？
怪物既不是UFO，也不是“神火”，而是球状闪电，这是一种奇特的自然现象。
这种球状闪电，直径大的可达10米，小的像乒乓球，一般的有足球般大，中心部分很明亮，飞行时会发出“咝咝”的声音。
球状闪电最喜欢钻洞，在移动时，它并不烧坏附近的可燃物，只有爆炸时才毁坏建筑物或造成人畜伤亡事故。
当天空出现大雷雨和闪电时，最好关上门窗，谨防不速之客——球状闪电穿户入室，如果入室，千万不要去碰它。
医生之笛
人体内部，进行血液活动的心脏，负责气体进出的肺脏，以及另一些有运动舒缩能力的脏器，一刻不停地发出不同的声音。有经验的医生根据某个脏器发出的声音变化，就能确定它正常或是处于病理状态。最初，医生隔着一条手巾用耳朵直接贴着病人身体的适当部位来听音。这种方法不太卫生，而且因听到的范围比较广，难于准确辨别音响发生的部位。虽然如此，历史上有将近1500年的时间，毫无发展地沿用这种方法。
1816年的某一天，法国巴黎一所豪华的府第门前，“嘎吱”一声停下一辆急驶而来的马车，车上走下著名的医生雷内克，他是被请来给这儿的贵族小姐诊病的。面容憔悴的小姐，在女仆的搀扶下，早已来到了客厅，她坐在长靠背椅子上，紧皱眉头，手捂胸口，看起来病情不轻。雷内克医生温和地问道：“小姐，哪儿不舒服？”小姐指着胸口诉说病情后，雷内克怀疑她是患了心脏病。
若要使诊断正确，最好是听听心脏跳动的声音。但病人是位年轻小姐，不宜用耳朵直接贴着她的胸部来听诊。这可怎么办呢？雷内克在客厅内一边踱步，一边思考新的方法。为了不打扰他，其他的人一点儿也不敢走动和说话，客厅内的空气像凝住了一般，只有医生机械的脚步声，告诉着大家时间在流过。
听着自己的脚步声，突然雷内克的脑海里浮现出了邻居小孩们在一根大圆木上的嬉戏：一个小孩在一端用针刮划，另一个小孩把耳朵贴在另一端，就能清楚地听到沙沙声。终于，他由此事得到了启发，马上叫人找来一张纸，将纸紧紧卷成一个圆筒，一头按在小姐心脏部位，另一头贴在自己耳朵上。果然，小姐心脏跳动的声音，给雷内克医生听得一清二楚，连其中轻微的杂音，也给他听出来了，真是比直接用耳朵贴着胸部还清晰。他高兴极了，告诉小姐病情已经确诊，并且一会儿就开好了药方。
雷内克医生急匆匆地赶回家中，又找人专门制作一根空心的木管，使用起来又方便又好，这就是第一个听诊器，与现在产科用来听胎儿心音的单耳式木制听诊器很相似。它的样子像根笛子，所以人们称它为“医生之笛”。后来雷内克又做了许多次试验，最后确定，用喇叭形的象牙管接上橡皮管子，效果更好。
仅仅使用了一根“医生之笛”，为什么雷内克医生隔着胸脯，听到了原来不能听到的小姐心脏跳动的声音呢？我们还是先看一看声音究竟是什么。原来各种声音并不是凭空发出来的，总是有一个物体在振动。我们敲一下锣，就听到锣响了，紧接着用手摸一摸锣面，就会觉得手有一些发麻，这就是锣面在振动。如果敲一下锣，又用手使劲把锣一按，锣面的振动停止了，也就听不到锣响了。当然，物体振动发出声音，声音传到我们耳朵里，才能听得到。是什么东西把它送到我们耳朵里呢？一般是靠空气。一个物体发生振动后，使它旁边的空气也振动，这部分空气的振动又带动前面的空气振动，由近到远，直到我们耳朵。空气传播振动时，一般向着四面八方分散，当距离较远时，这种振动也很微弱，也就是能听到的声音很小。但是，除了空气能传播振动外，木材、金属等固体也能传播振动，而且它们的传播本领比空气强，使用“医生之笛”时又让声音单方向传到医生耳朵里，所以雷内克医生借助“医生之笛”，能隔着胸脯听到小姐心脏跳动的声音。
长明的航标灯
在靠近港湾的近海，为了使船只安全进出港，总要设置很多航标灯为夜航船指引航向。以前的航标灯一般靠专人专船去安装或更换电池，非常麻烦，费用也很大。
1940年，英国工程师缪特尔发明了一种波浪发电机，利用海浪上下运动的力量驱动空气涡轮机发电，使航标灯点亮。它的原理并不复杂：当海浪上下波动时，浮体也上下运动，空气室中的空气不断受到压缩和扩张，如同风箱一样。受压缩的空气从露出海面的喷口处以极快的速度喷出，冲向涡轮机，使它快速旋转，这样就带动发电机发电了。
从此以后，绝大多数的航标灯都采用了这种装置。再也不用派人去为航标灯点亮了。
缪特尔工程师是一个善于思考的聪明人。他的别墅建在山上，经常停水，他便在别墅的房顶上设置了一个水池。他把一个家用的活塞式抽水机用连杆与别墅的大门连接在一起。每一个人推门进屋都可以给屋顶上的水池压上20千克的水。客人们到别墅来都抱怨缪特尔家的大门太重了，开门特别费劲，建议他修理一下。缪特尔总是笑着说：“不用修。这大门是我家水池抽水机的能源。你一推门，我用水就不犯愁了！”客人们了解内情后，都夸缪特尔会动脑筋。正是这种善于想窍门动脑筋的性格使缪特尔成为一个拥有多项专利的发明家。
缪特尔还是一个做事非常执著的人。他认准了的事，千方百计也要做成功。
鸡蛋能不能在光滑的桌面上立住？这是一个古老的问题。
人们都认为这是不可能的，但后来却找到了两种解决的办法。
一种是大家熟知的哥伦布解法。他把鸡蛋往桌子上一磕，蛋壳碎了，但是鸡蛋立住了。谁也没像哥伦布这么做过、想过，哥伦布做了，并体现了一种超常的创新探索精神。这正是发现“新大陆”所需要的精神。
另一种是比较科学的巧妙做法。将鸡蛋一旋，鸡蛋在旋转中也立住了。
此后的几百年间，人们只把这个问题当做“脑筋急转弯”的题来考孩子们。但还有一些人仍然不屈不挠地把它当作一个科学命题来研究。即：如果不把鸡蛋磕碎，也不旋转鸡蛋，鸡蛋能不能立住呢？
缪特尔就是这些“钻牛角尖”的人中的一个。他把鸡蛋放到显微镜下观察，发现蛋壳表面是个起伏不平的粗糙面：高处的平均高度是0.2毫米，高点的平均间距是0.8毫米。在铅笔芯那样大的面积内，至少有3个以上的高点。从物理学的原理讲，只要鸡蛋的重心垂线通过这3个点的中间，鸡蛋从理论上讲就可以立起来。缪特尔反复进行了无数次的实验，真的把鸡蛋完好无损地静止地立起来了。
缪特尔就是这么一个极富智慧又具有认真分析观察态度的科学家。
有一次，缪特尔从英国乘海轮到法国去。傍晚时分，他看到航标工们驾着小船去给航标灯更换电池。他想，海浪一起一伏的动力，为什么不利用来发电，解决航标灯的电源呢。从此，他与海浪结下了不解之缘，常常一个人坐在海边观察海浪，思索如何将上下运动的波能转变成高速旋转运动的机械能，从而带动发电机发出电力。有一天傍晚，他在海边呆久了，直到下起了小雨，他才匆匆往回赶。路途中，雨越下越大，缪特尔躲进一家铁匠铺避雨。看着铁匠太太的手一进一出地扯动风箱，他不禁心中一动。他冒雨冲回家中，连夜在地下室里干了起来。经过3天的奋战，缪特尔造出了像风箱一样的空气活塞式波浪发电装置。
这个发电装置有一个直径60厘米、长4米的圆筒，上面设有两个活塞室，垂直沉下海去，部分浮出水面，活像一个浮标。当海浪上下波动时，活塞室中的空气不断受到压缩和扩张，如同风箱一样。受压缩的空气从露出海面的喷口中以极快的速度喷出，冲向涡轮机叶片，使它快速旋转，从而带动浮筒上面的发电机发电。缪特尔将发电装置送到海里试验，一会儿，浮筒上的灯果然亮了起来。缪特尔高兴极了，他又对发电装置做了一些改善，使发电性能更好。一个发电装置可以发100千瓦的电，完全够航标灯使用。
海洋波浪是由海上的风引起的海面上的水的运动。波浪的大小取决于风，风大浪就高，风小浪就低。在一个典型的海洋中部，8秒的周期里就能涌起1.5米高的波浪，而大风暴掀起的海浪可高达10米以上。奔腾起伏的海浪，蕴藏着巨大的能量。据科学家测试，海浪对海岸的冲击力每平方米可达20～30吨，大的海浪甚至达到60吨。它像一个力大无穷的壮士，能将10多吨重的岩石抛到20～30米的高处，能把上千吨的混凝土防波堤连基冲垮，甚至还能把万吨巨轮掀到岸上去。在1平方公里的海面上，一起一伏的海浪蕴藏着20万千瓦的能量，全世界的波浪能总蕴藏量为109千瓦，是一笔巨大而取之不尽、用之不竭的能源。
波浪除了上下运动的能量外，还有横向运动的能量和旋转运动的能量。缪特尔的成功，激发了人们向海浪要能量的热情，目前，世界上许多国家已经就不同方向运动的能量设计了不同的装置进行试验。
最常见的就是缪特尔发明的空气活塞式波力发电机。单个的这种发电机发电能力有限，现在科学家建造了装有许多个装置的波力发电船。这种船长80米，宽12米，重500吨，装有20个浮筒，在3米高海浪的水面上，能发电2000千瓦左右。
现在还研制出了一种固定式海岸波力发电装置。它把空气活塞室固定在海岸边，通过管道内水面的升降来代替浮筒的上下，使活塞室内的空气反复受到压缩和扩张，从而将横向运动的波能转化为机械能，带动发电机发电，每一个海岸固定式发电机容量为1000千瓦。
美、英、法、日等国在20世纪90年代还研制出一种更为经济的发电装置——气袋式波力发电机。科学家们将一个个特制软质气袋浮漂在海面上，再用链状轴将它们串连成排，如同一条横跨海面的粗大胶管。海浪扑打气袋，气袋里的空气受到压缩。被压缩的空气驱动空气涡轮机，再带动发电机发出电来。一套由4000个气袋组成的波力发电装置，可以发电2000万千瓦。
最近，日本又开发出一种叫“人造环礁”的波力发电装置，直径达75米，好像一个巨大的油煎环饼，只有顶部露出水面。海浪冲击环礁边沿，并从中央喷口喷出，冲击中间的涡轮机工作，发出电来。一个装置的发电量为10万千瓦。
自20世纪初期以来，人类就锲而不舍地探求发掘波浪能的方法。到20世纪末，科学家们已卓有成效地研制出各种各样的波力发电装置。英国、美国、法国、日本、意大利等国已经开始利用波能发电，节省了大量能源。中国也在积极研制波力发电装置，并已投入试验。对于中国这样一个有漫长海岸线的国家而言，光是大陆沿海就至少有1.2亿千瓦的海浪能量等待我们去开发利用。
科学家们预计，21世纪初，波力发电装置进一步改善以后，将大量投入使用。到21世纪中叶，波浪将与石油、煤、风、潮汐等能源一样为人类服务。它不仅能让航标灯发光，而且能将光明送到地球的多个角落，照亮人类的生活。
诺曼底上空的电子战
1944年6月6日，英美联军在法国西北部的诺曼底发动了一场举世闻名的登陆大战役。这一大战役是英美联军著名的“霸王行动”的重要组成部分，目的是夺取集团军群登陆场，为开辟欧洲第二战场，发展对西欧的进攻，配合苏德战场最后击败纳粹德国创造有利条件。
第二次世界大战后期，德国希特勒已经到了穷途末路、困兽犹斗的地步。德军为了作最后的垂死挣扎，在诺曼底半岛的海岸线上构筑了“大西洋壁垒”的防线，妄图倚仗海峡天险抵挡预料中的英美联军的登陆。防线中设置的雷达如蜘蛛网密集，以便密切侦察、监视英美联军的飞机、军舰的活动。这些雷达，在战役开始的前一个多月，便遭到英美联军的飞机和火箭猛烈袭击，摧毁了其中的80%。
“兵不厌诈”。为了不让敌人知道登陆的确切地点，英美联军于战役开始的前夕，也就是6月5日，在多佛尔海峡组织了一次大规模的电子干扰佯攻。那天的傍晚，在夜色掩护下，英美联军出动大量舰艇，艇上装载有角反射器，并拖着涂有铝粉的亮晶晶大气球，上空还用飞机抛撒了许多银灰色的金属箔条。角反射器有很强的反射电波能力，使德军雷达观察员误认为是大型军舰；上空抛撒的金属箔条，则造成有大批飞机掩护登陆的假象。另外，还在附近海岸空投人体模型模拟空降伞兵部队，又用一小批装有干扰机和投放金属箔条的飞机，模拟成飞向德国军队驻地的大规模轰炸机群。干扰时间长达3～4小时，成功地欺骗了德军的“眼睛”，使德军误认为英美联军出动了大量舰船和大批飞机，正向布伦方向攻来，赶忙调动许多舰船、飞机和防御部队进驻布伦地区，以防御英美联军从布伦登陆。
“调虎离山计”成功了。正当德军全神贯注设置新防线的时候，诺曼底登陆战役开始了。6月6日凌晨1时，一场暴风雨刚刚过去，英美联军借助有利的气象条件，突然发起攻击。首先派出20架干扰飞机打头阵，干扰德军雷达的“视力”，使得残存的雷达变成“瞎子”、发挥不了作用。随后出动了一支强大的部队，向诺曼底半岛发动了真正闪电式的进攻。德军做梦也没有想到，英美联军会从英吉利海峡抢渡，直到在诺曼底海滩发现蜂拥登陆的联军主力部队时，才如梦初醒。然而大势已去，追悔莫及。英美联军没有遭到任何强有力的抵抗，顺利取得了诺曼底登陆战役的胜利。
电子战，在诺曼底“霸王行动”战役中大显身手，作出了不可磨灭的功绩，使联军的伤亡减少到最小程度，而德军损失惨重，仅联军俘获的德军就超过4万人。
在现代化战争中，这种敌对双方使用电子设备和器材进行干扰和反干扰的斗争，就叫“电子对抗”，对于这一新名词，有人干脆把它称为“电子战”。
确实，电子战不像枪战炮战，它没有用电子去消灭杀伤敌人，或者摧毁敌方阵地，而是侦察对方电子装备的性能和位置，干扰和破坏这些系统的正常工作，降低对方电子设备的效能，使雷达变成“瞎子”、无线电通信变成“聋子”，制导兵器（如导弹）失去控制，同时又保证自己的电子装备免受侦察、干扰和压制，使效能得到充分的发挥，成为一种名副其实的“无形的战争”。
电子战的应用范围非常广泛，目前，应用较多的是雷达对抗和无线电通信对抗，它们分别是军队指挥联络和武器操纵控制不可缺少的“耳目”和“神经中枢”。在现代电子战中，谁压倒了对方的雷达系统和无线电通信系统，谁就在更大程度上取得了战争的主动权。上面所讲的在第二次世界大战中诺曼底登陆战役故事，就是一个例证。
纳米“天梯”
古代有个传说，昆仑山的顶峰上有棵参天大树，不知有几千丈高，树顶直插蓝天，谁要是能够沿着这棵大树向上爬，爬到树顶，就能进入天庭。这棵树就是上天的天梯。
古人想上天，却不知道怎么上天，这才想出天梯这个主意。现代人对天梯做了分析。1982年，科普作家朱毅麟在《我们爱科学》杂志上说，上天的天梯应该有35800千米高，谁要是爬到了梯子顶上，就再也不会坠落。这个人就成为一颗地球同步卫星，呆在天上了。
朱毅麟又说，几万千米高的梯子底部必须是直径358千米粗的柱子，才能支撑得住，才不会被自己的重量压弯。天哪，底座那么粗，竟相当一个江苏省的面积。
到了90年代中，一位外国科学家也谈到了天梯。他说，从同步卫星上，扔下一副绳梯来，一直垂到地球表面，人就可以顺着绳梯爬上天去。他说的绳梯，不是麻绳，也不是尼龙绳，普通的绳子都很重，支持不住自身的重量——35800千米长的重量。采用碳纳米管来作绳梯，就能支持得住自身的重量。
碳纳米管，是一个十分新鲜的名词。碳，你是熟悉的，做铅笔芯的石墨就是碳，很纯的碳。碳纳米管，是指用碳做成的细管，这种管子很细很细，细到不能用普通的尺子来度量，必须使用精确到纳米的尺子。
纳米，是1米的十亿分之一。十亿分之一，没有一个形象的概念，不妨算算看：一个身高1米的儿童，假如身高缩小到千分之一，也就是1毫米的时候，就只能与一根圆珠笔芯比高矮了；再缩小千分之一，成为1微米，就没有头发丝粗了，一根头发丝还有70微米粗哩；再缩小千分之一，那么这个儿童就小得用电子显微镜都看不见了。
纳米的尺度的确很小很小，人眼是看不清的。最近一二十年，随着新型显微镜的出现，人们看得清只有1纳米大的物质了，看得见原子了，于是就出现了一门新技术：纳米技术，或者是毫微技术。
碳纳米管，就是用纳米技术造出来的新材料，了解它们特性的专家说，它们可能成为未来理想的超级纤维。
1985年，美国科学家克劳特和斯莫利等用激光束去轰击石墨表面，意外地发现了碳60.他们分析，它是一个由60个碳原子构成的空心大分子。对不对呢？当时还不能十分肯定。
1990年，科学家用最新的显微镜——扫描隧道显微镜进行了观察，看到了碳60的直观形象。碳60的外形，特别像一个足球，中心是空的，外边围绕着60个碳原子，碳原子组成了12个五边形和20个正六边形。碳60有一个别名：巴基球，一个巴基球的直径是0.7纳米。
科技人员很快就发现，碳60可能是实现超导的好材料。我国北京大学对碳60进行研究，把实现超导的温度提高了将近一倍。
人们对巴基球给予了更大的期望，并且以极大的兴趣发现，巴基球还可以做得更大，再增加10个碳原子，还可以做成碳70.有人认为，如果不是只用60个碳原子，而是用9×60个碳原子制成碳540，那么，在室温条件下就可以实现超导！
能不能实现？怎么实现？请把这个问题记在心中。
碳60的发现已经获得了诺贝尔化学奖。科学家们又在想，碳原子不仅可以排列成足球的形状，而且可以排列成圆筒形。球形只能扩大，成为越来越大的球；圆筒形却可以加长，越加越长，成为一根纤维。
现在，碳纳米管已经制成，它的直径是1.4纳米，每一圈是由10个六边形组成的。要进一步增强它的强度，需要做到长度跟直径之比达到20：1.
碳纳米管的出现，为制造天梯带来了希望。不过，眼前的碳纳米管的数量少得可怜，在实验室里，一次只能制造几克。而当作材料来使用的话，碳纳米管必须每次能制造出几吨或几十吨。这就意味着必须找到大量生产的新方法。
科学家预言会找到新方法，不过，他们又坦率地说，现在还不知道新方法是一个什么样的过程。请把这个问题记在你的心中。
碳纳米管是靠纳米技术制造出来的新材料，它的特点是基本颗粒特别细微。我们现在使用的常规材料的基本颗粒，看起来很细，实际上很粗。说细，也许它的直径可以细到几毫米几微米；说粗，是说它含几十亿个原子。而纳米技术生产的材料，颗粒非常细微，只含几十个到几万个原子。
超细微的颗粒，组成了纳米材料，立即展现出种种奇异的性能：
纳米铁的断裂应力比常规铁一下子提高了12倍；
纳米铜的强度比常规铜高5倍；
纳米陶瓷是摔不碎的；
用纳米级微粉制出来的录像带真正地实现了高保真，图像清晰，噪音少；
……
常规材料的历史是几千年、几百年，而现在的纳米材料，历史只有几年、十几年。对常规材料，我们已很熟悉，知道的比不知道的多；对纳米材料，我们非常陌生，不知道的比知道的多。
“长耳朵”的山洞
山洞长有耳朵，你一定不会相信。但是，世界之大，无奇不有，有些山洞的确像长有耳朵一样，哪怕你在洞底喃喃细语，洞口的人也听得清清楚楚。
意大利西西里岛就有这样一个奇特的山洞。它从洞顶到洞底深40米，人在洞顶贴耳俯壁细听，可以听到洞底人的呼吸声；如果讲话，更是听得一清二楚。这个洞有一个奇怪的名字，叫“狄阿尼西亚士的耳朵”。关于它有这样一个传说：
古时候，意大利有一个名叫狄阿尼西亚士的暴君，他凶暴残忍，阴险狡猾。人民为他做牛做马，不敢乱说乱动，稍有不慎，就会被投进监狱。狄阿尼西亚士的监狱设在一个山洞里。看守成天伏于山顶洞口，用耳朵监视犯人。犯人之间的交谈，对统治者的不满言论，筹划中的越狱行动，一字一句都会被看守听到，然后汇报给狄阿尼西亚士。许多人因此而惨遭杀害。犯人不知怎么回事，处处小心，讲话也细声耳语。然而，看守仍然知道他们讲的内容。犯人终于明白了，囚洞处处有耳。从此，这个山洞就被叫做“狄阿尼西亚士的耳朵”。
中国四川北部的大巴山也有这样一些怪洞，当地人把它们叫做“偷听岩”。大巴山以前的习俗，要把新婚夫妇送到怪洞里去度过新婚之夜，以表示对自己祖先的告慰。这个怪洞便成为新人名副其实的洞房。新人在洞子里无论怎样小声讲话，都会有回声应答，洞外的人也听得清清楚楚。一些年轻人为了偷听新人的悄悄话，往往要守一个通宵。第二天，他们便用新人的私房话去取笑新人。
这些长有“耳朵”的山洞，其实就是回声在作怪。世界各地有许多类似的回音洞、回音山、回音谷、耳语壁、琴声石等音响怪地。欧洲还广泛流传一个“回音鬼和小玛丽”的童话。童话讲的是很久以前，有一个名叫玛丽的小姑娘，唱出的歌声美妙动听，远近闻名。小玛丽家的附近有一座高山，山里住着一个回音鬼。他十分迷恋小玛丽的歌声，每当小玛丽到山里唱歌的时候，他都要学着唱。小玛丽唱一句，回音鬼就跟着唱一句。一高一低，非常有趣。小玛丽很想见见回音鬼，却始终见不着。后来，她出嫁到城市里去了；再唱歌，也听不到回音鬼的和声了，她就再也不唱歌了。
山洞长“耳朵”也好，回音也好，这都是一种声音反射现象。声音在传播过程中，遇到障碍物时，会改变传播方向。物理学把这叫做声音的反射。反射回来的声音叫做回声。我国著名的四大回音建筑：北京天坛的回音壁、河南的蛤蟆塔、四川的石琴和山西的莺莺塔都独具匠心地利用了声音反射原理，具有奇妙的回音效果。
例如，天坛回音壁就是一个很好的声音反射体。它的砖墙平顺坚硬而光滑，反射性能很好。当人们在甲点讲话时，声音沿着圆形的围墙，从一点反射到另一点，几次反射以后，最后到达乙点。由于砖墙对声能的吸收很少，所以，声音在围墙上被不断反射不像在空气中传播时容易散开减弱，虽然它已经传播了很远的距离，到达乙点时，听起来还很清楚。可是，当人们面对树林叫喊时，为什么却一点回音也听不到呢？这是因为声音遇到树干、树枝、树叶等凹凸不平的物体时，会向各个不同的方向反射。这种情况叫做声波的散射。散射使一部分声波能量被树枝、树叶吸收，返回的声波很弱，有时还被其他方向的声波抵消了，不能形成清晰的回声。所以，表面规则（如平面）、光滑、坚硬的障碍物反射性能较好；表面凹凸不平、粗糙、多孔的障碍物反射声音的能力较差。
根据回声原理，声学专家和建筑专家在建筑剧场、音乐厅、演播室、电影院等时，为了取得最佳音响效果，对建筑结构的形状、大小都要精心设计，选择好恰当的建筑材料。而根据声音反射原理制成的声纳，与其他高科技结合在一起，在20世纪中后期已广泛应用于海洋探测，成为国防及航海业不可缺少的“眼睛”。
麻雀为何电不死
我们大家都知道，高压线有几千伏到几万伏的电压，如果人站在地面上触到带电的高压线，就有触电身亡的危险。
这天，黄刚跟小强早早就来到了城边的鸟市，他们不是来买鸟的，而是来观赏鸟的。这里的鸟可多啦，除了卖主的叫卖声，更多的声音是鸟儿的鸣叫声，有黄鹂在歌唱，有鹦鹉在学舌；有独唱，有二重唱，有小合唱……
望着这些活泼漂亮的小鸟，听着这悦耳的声音，小强不禁感叹起来：这些又可爱又可怜的小鸟儿，一定非常向往蓝天。让这些小生灵返回大自然，自由自在地在天空中、在树林里飞翔、鸣叫，那该多好啊！小强把目光转向了城外，转向了头顶上的空间，多么晴朗的天空啊！
忽然，小强站在那里不动了。黄刚拽了一下小强的袖子，催他跟着人流往前走，可是小强仍直勾勾地望着远方高处。
黄刚说：“喂，发什么呆呀！你是来看鸟呀，还是来望天呀？”
“我不是望天，”小强用手指着高处说，“你看那不远处的高压线上，站着一排小鸟。”
黄刚顺着小强手指的方向望去，果真有不少麻雀，站在高压线上。黄刚说：“这有什么可瞧的，这鸟市这么多小鸟幸福地生活在饭来张口的鸟笼里，自然会招来它们同类的羡慕，也许是嫉妒……”
小强性急地打断了黄刚的联想：“我不是让你讲这些，你看那些麻雀站在哪上了？”
“这不明摆着，站在高压线上。”黄刚有点不明白了，这王小强究竟琢磨什么呢？
“我问你，假如你站在高压线上会怎么样？”
听了小强的话，黄刚大叫起来：“我疯啦！干嘛偏要上那鬼地方！”
“别叫唤，”小强说，“我说的是假如。你说会怎么样？”
黄刚说：“能怎么样？不是掉下来摔死，就是被电死！”
小强说：“假如人站在高压线上会被电死，那么，小麻雀也会被电死，可是那些小麻雀为什么仍活得好好的？”
“哎呀，对呀，”黄刚一拍脑袋，“我怎么就没有看出问题来呢？小强，还是你聪明，你善于观察、善于动脑筋。”
小强不耐烦地说：“你什么时候学会恭维人了，真够人受的。你说麻雀为什么没有被电死呢？”
我们可以从电灯谈起。
给电灯接线时，必须接上两根线——火线和地线，如果只接一条线或切断一条线，电灯就不会发光，因为电路不通。
当人们站在地面上时，不与电线中的火线接触，身体就不会有电流通过，也就不会触电。如果穿上绝缘性能很强的胶鞋，用手去摆弄火线也不触电，因为胶鞋把人的身体与地面隔开了，换句话说，此时人的身体与大地绝缘了，身体接触的只是一条火线，不会有电流通过身体。
麻雀停留在高压线上时，身体只接触了一根电线，不管是地线还是火线，反正不会有电流从麻雀的身体通过，只要麻雀没有同时接触两根电线，即便是万伏高压线，也不会把麻雀电死。
