中国古代趣味物理实验拾零(3)
按《太平御览》引注，这个实验利用了热空气的密度小于冷空气的密度，热空气在冷空气中能够上升的原理，但实验不能成功，这倒不是该实验原理不对，而在于蛋壳体积太小，艾在燃烧时壳内排出的空气重力无法令鸡子举。
按《太平御览》引注，这个实验利用了热空气的密度小于冷空气的密度，热空气在冷空气中能够上升的原理，但实验不能成功，这倒不是该实验原理不对，而在于蛋壳体积太小，艾在燃烧时壳内排出的空气重力无法令鸡子举。因为物体在空气中受到的浮力，等于它排开的同体积空气的重力。但如果鸡子有足够的体积，这个实验就会成功。我国五代时发明的孔明灯(热气球)就是一个很大的蛋壳。
苏轼介绍的实验方法，应用的是反冲作用原理。鸡子飞起离地三四尺，应该是可信的。原因是他将蛋壳开口用纸封闭，只有当壳内气体膨胀，作用在壳内壁的压力相当大时，油纸才被挤破。此时，气流从开口喷出，气流的反作用力推动蛋壳起飞。这个实验的条件控制得非常好：第一，蛋壳开口只有当壳内压力相当大时才打开；第二，温度控制巧妙，蛋壳在密封前，入露水，温度很低，密封后，则日中晒之，温度显著升高。
10鱼洗喷水实验
《清稗类钞》载：古州城外河街，有陈顺昌者，以钱二千向苗人购一古铜锅，重十余斤。贮冷水于中，摩其两耳，即发声如风琴，如芦笙，如吹牛角。其声嘹亮，可闻里余。锅中冷水即起细沫如沸水，溅跳甚高。水面四周围成八角形，中心不动。[11]
上述铜锅叫喷水鱼洗或鱼洗。这种古代玩器始于汉代，大多类似洗脸盆，盆底刻鱼，盆沿有两耳，摩其两耳，盆内便能喷射出美丽的水柱。其喷水原理实际上是振动产生的四节线振波引起了水的激荡，振动过程类似于圆钟的空气振动。
试图使鱼洗喷水，应使手掌和鱼洗两耳(弦)摩擦，作为洗发生振动的激励源。手掌所处的位置可视为振动波节的位置，这样，由于洗的对称性，其振动只能产生偶数节线，而振动的拍击波使洗内的水发生相应的谐和振动，于是在洗的振动波腹处，水的振动最为强烈，而在洗的波节处，水不发生振动。
关于鱼洗的最早文字记录，见于宋代何远(1077～1145)所写的《春渚纪闻》以及王明清(约1127～？)所写的《挥尘前录》。近年东南大学还复制了不少鱼洗，这些鱼洗被国内外学者所珍藏。现在，鱼洗已成为一些大学课堂上的演示实验仪器。
11磁石提棋实验
《淮南万毕术》云：慈石提棋。其注云：取鸡(血)磨针铁，以相和慈石，置棋头局上，自相投也。又注曰：取鸡血与针磨寿之，以和慈石，用涂棋头，曝干之，置局上，即相拒不休。[6]
这两条注释，第一条指磁体相吸，即磁石提棋，第二条指磁体相斥，即磁石拒棋。其做法是用鸡血磨针(此时鸡血起润滑作用)，将磨针时所得的鸡血与铁粉混合物中拌入磁石粉末(时此鸡血起粘合作用)，涂在棋头。晾干后摆在棋盘上，会出现棋子相互吸引或相互排斥现象。很明显，这种棋子已成为人造磁体。
从理论上看，每颗磁石粉末均具有极性，掺入铁屑能大大增强磁畴。将磁粉与铁粉粘在棋子上，放在地磁场中慢慢晾干，在晾干过程中，每个磁石与铁的小颗粒必循着地球磁感应线作有规则的排列，棋子会显极性，它能与磁石相吸或相斥。南宋庄绰在《鸡肋篇》就曾写道：捣磁石错铁末，以胶涂瓢中各半边；以二瓢为试，置之相去一二尺，而跳跃相就，上下宛转不止。[12]《史记》、《汉书》等典籍中所指的栾大斗棋，指的也是人造磁体具有的这种性质，现在用人造磁铁去做趣味实验就更多了。
12冰镜取火实验
《淮南万毕术》云：削冰令圆，举以向日，以艾承其影，则火生。[6]张华(232～300)在《博物志》中云：削冰令圆，举以向日，以艾于后承其影，则得火。[13]
综合上述两条记载，联系当时科技的发展情况，我们认为上述大概意思是：把一块冰削成扁圆形，两个侧面鼓成球面，将它举起来，使其一个侧面对着太阳。这样，阳光穿过冰块后汇聚成一点，在那里放些艾草一类干燥的易燃物，这些物品会被慢慢点燃。
上述冰块实际上已成为一块凸透镜，阳光汇聚的一点是它的焦点。众所周知，冰块在强烈的阳光下会慢慢熔化，要使它能像古代阳燧那样利用太阳取火，这可是一件了不起的事情。(责任编辑：www.360gaokao.com)
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