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童謠背後的科學故事~蛋頭先生與馬德堡半球

英文童書“Humpty Dumpty”的故事,居然與馬德堡半球有關

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2016-12-08 17:00:10 最後編修
2016-12-06 16:40:05 By zfang
 

小孩拿一本姑姑買的英文童書“Humpty Dumpty”,要我唸給他聽。


Humpty Dumpty sat on a wall,
Humpty Dumpty had a great fall.
All the king's horses and all the king's men
Couldn't put Humpty together again

看到書後面,才知道這原來是一首英文童謠:『蛋頭(或胖胖蛋)先生坐在牆上,蛋頭先生跌下了牆,即使國王所有的人馬,也無法將蛋頭先生復原。』在我眼中,這是奇怪的故事。


雖然故事看似沒頭沒腦的,配上插圖,小朋友覺得好有趣。

在youtube找的其中一段影片,曲調就有好幾種版本:

東方有破鏡難重圓,西方則是破蛋不能復原,這裡頭有科學嗎?蛋破了~物理變化?這麼單純?

*******

隔一周在婆家,閒來拿起書架上塵封多年的書,這是2003年出的:門得列夫之夢:從鍊金術到週期表的誕生,這是一本談科學史的書,值得一看~但讓我訝異的是,竟然在裡頭又看見『蛋頭先生』!

談童謠之前,先談一個有名的實驗:格里克的馬德堡半球實驗,以下故事部份參考自"門得列夫之夢"一書183~185頁。

格里克的身份是馬德堡市長,同時也是一個喜愛發明也愛科學的人。他發明一個可以將空氣由鐵製容器中抽出的抽氣機,透過這個抽氣機,他演示了聽不到在真空容器中鈴聲的聲音實驗、蠟燭無法在真空中燃燒的實驗,甚至還有也表演了狗在真空中會死亡…藉以探討真空的存在。前二項的科學原理較簡單:聲音傳遞需要介質,真空中沒有介質,無法將鈴聲傳出;蠟燭需要氧氣來幫助燃燒,少了氧~燭火就熄了。狗兒的實驗呢?唉~得等到很多年後,人們才知道為什麼狗兒在真空中不能活,牠是可憐的"科學殉難者"!

而格里克最著名的表演,是在1654年在神聖羅馬帝國皇帝費迪南三世面前的表演,這場演出吸引了來自各地的群眾。他找了二個銅製的半圓形的中空球體,這就是所謂的馬德堡半球,馬德堡的名稱由來是來自格里克的官銜。他在二個半球交接邊緣塗上油脂,並小心地將它們合在一起,利用他所發明的真空抽氣機將其中的氣體抽出....隨著接近真空,抽氣的動作漸漸吃力,助手們也一起幫忙。

然後,困惑的民眾看到16匹馬被帶至廣場,半球二側各綁著8匹的馬,以相反的方向向前衝,試圖將這二顆半球拉開......只是,無論如何鞭打馬匹,牠們還是無法將半球拉開。格里克在此時告訴大家:『這不是什麼把戲,將這二個半球緊密黏在一起的力量,就是大家身邊的大氣壓力。』皇帝感到驚奇,群眾也是,而響起熱烈掌聲……..


馬德堡半球實驗的模擬圖,轉載自南一版自然(4)電子書

以上,只是實驗的前半段。 實驗的後半段是,格里克一人挑戰16匹馬,只見他輕鬆地走到二個半球間,打開通氣閥,嘶~嘶~的聲音響起.......空氣灌入同時解除真空狀態,在沒有預警與外力的情況下,這二個半球自然分開了!

當然,也因為球內外壓力相同,也沒有任何力量(大氣壓力)能將這二個半球再密合,這讓所有的人再度目瞪口呆,直到最後再度爆起熱烈掌聲。因為這個實驗,格里克聲名大噪,他也在日耳曼各地重現這個表演!格里克擁有的實驗技巧與表演魅力,使他常常四處透過科學表演來解說嚴肅的科學知識,可以說是"表演科學家"的先驅!

馬德堡半球的實驗故事因而傳遍歐洲大陸,甚至,據說當某版本的故事傳到海峽另一岸的英國,這故事的後半段就變成為蛋頭先生這個童謠的靈感呢!

另一個版本的蛋頭先生,卡啦ok版,再看一次,分成二半的蛋頭先生像不像馬德堡半球?我這下終於明白,童謠中破二半的蛋頭先生與國王的人馬有什麼關係了呢!

這個童謠也被設計成謎語:『一個圓胖呆呆的東西坐在圍牆上,摔下來!就算國王派了厲害的人馬來也無法修復?』答案是”  雞蛋  ”(請反白)。


如果沒有大氣壓力來”hold住”,即使國王所有的人馬,也無法將蛋頭先生復原呢!

附註:關於馬德堡半球,曾用吸盤帶學生做過這樣的活動、關於格里克,他真的很神奇,連"摩擦起電器"也是他發明的,小p老師分享連結: Van de Graaff_static Generator.pdf 静电发生器:范得格拉夫静电起电机、感应起电机

 

  分類:科學五四三 2011/12/27 06:51

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