春分鸡蛋容易立起来吗
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春分鸡蛋容易立起来吗?人们常常认为:正常日子中的鸡蛋想要立起来比较困难,而春分时立起鸡蛋是比较容易的,这背后是否科学?下面探讨”春分鸡蛋容易立起来吗”这个问题。
春分竖蛋的原理
春分是南北半球昼夜都一样长的日子,呈66.5度倾斜的地球地轴与地球绕太阳公转的轨道平面处于一种力的相对平衡状态,有利于“竖蛋”。
在每年的春分那一天,世界各地都会有千千万万的人在做“竖蛋”试验。这一被称之为“中国习俗”的玩艺儿,何以成为“世界游戏”,目前尚难考证。不过其玩法确简单易行且富有趣味:选择一个光滑匀称、刚生下四五天的新鲜鸡蛋,轻手轻脚地在桌子上把它竖起来。虽然失败者颇多,但成功者也不少。
其实立蛋与春分并不相干,鸡蛋能不能立起来取决于地球引力和鸡蛋本身的`条件。春分对地球引力产生的影响是微不足道的,而立鸡蛋,蛋黄成分起了很大的作用,蛋黄的下沉会降低蛋的重心,加上蛋壳本身凹凸不平,只要找到3个突出点,平衡后蛋就能够立起来了。
然而,椭圆形的鸡蛋为什么能够被竖立起来呢?其实,蛋壳虽然是曲面,但它与桌面接触的部位却并不是一个点。蛋壳大头一端的曲率是比较小的,这样,对于一个很小的面积,它近似于一个平面,这个极小的平面作为支承点足以使鸡蛋稳稳地立住。而曾经有人就做过类似的实验,将一个立起来的鸡蛋放在复写纸上,然后观察鸡蛋与复写纸的接触面,结果发现,蛋壳表面至少有3个突出点的尖端都沾上了复写纸的颜色,这也是科学家们所谓的“三脚架说法”。
专家表示,其实,鸡蛋可以在一年中的任何一天竖立起来。而且市民可以在家中尝试:取一只新鲜的鸡蛋,使其大头朝下,轻轻放在桌面上,仔细地寻找平衡点,直到不倒才松手。而且立稳的鸡蛋在没有外界干扰的情况下,可以保持十几天不倒。
竖鸡蛋,受追捧的“不靠谱游戏”
无论从什么意义上说,春分都是一个重要节日,这一天全球任何地方都昼夜平分,太阳从地平线上正东方升起,又从正西方落下。近些年来,带着孩子“春分竖鸡蛋”的活动就会大受老师或者家长们追捧,生的或熟的鸡蛋都能立起来。
为什么要选择这一天呢?媒体上对这个现象背后的科学原理最常见的解释是:春分的时候,太阳光直射赤道,所以万有引力南北平衡,地球、鸡蛋和太阳都排列到合适的位置,鸡蛋只有在这一天才能竖起来。
但是你知道吗?这个传播极广的解释根本就不靠谱。
在现行公历中,春分的日期是3月21日前后(2020年是3月20日)。这一天太阳直射赤道,昼夜长短相同,又在中国习俗春天的中间,所以被称为“春分”。
竖鸡蛋时间为何从立春改成了春分
有意思的是,这项游戏其实来自中国。1945年,即抗日战争最后一年,美国的《生活》(Life)杂志报道了在中国重庆有立春期间竖鸡蛋的习俗,于是这篇报道在美国也引起了“竖鸡蛋”的热潮,只是后来日期悄悄地从立春节气(2月4日前后)挪到了春分(3月21日前后)。为什么换了时间了呢?
因为在报道中,中国对“立春”节气的解释是“春天的第一天”(the first day of spring),可在欧美的习惯里,春天是春分这一天才开始的。立春这个节气只有中国才有,春分这个日子却是全世界都熟悉的。这个有趣的误会造成了“竖鸡蛋”活动的日期从立春变成了春分。等这个活动再“出口转内销”回到国内。如今,我们国内“竖鸡蛋”活动也总是在春分这一天举行了。“春分时引力平衡”这种不靠谱但貌似“科学的解释”也在媒体上传播开来。
1946年1月,教育家叶圣陶的公子叶至善先生在他编辑的《开明少年》杂志上又讲述了这个故事,我们在此摘录部分文字如下:
1945年立春那一天,有一位杨先生邀请了七八位美国记者和军官,给他们作了竖鸡蛋的表演。
杨先生在场地上一条线竖起30个鸡蛋。30个鸡蛋像一排立正的士兵,一动不动地等候检阅。那几个美国人看着都信不过自己的眼睛,以为杨先生在施什么魔法。后来经杨先生说明,他们都亲自试了试,也都能把鸡蛋竖直。场地也许不平吧,他们又在桌子上试,垫上一张光滑的洋纸再试,结果都一样。
真是奇迹!美国记者立刻把亲见亲闻写成报道,用无线电拍回他们的老家美国。美国的许多报纸用显著的位置刊登这则新闻。“立春日竖鸡蛋”似乎比美军在硫磺岛登陆更能引起读者的兴趣。许多人特意买了鸡蛋,在桌子上颠来倒去地摆弄。大家以为鸡蛋也许跟牛顿的苹果一样,能引导他们去发现什么伟大的.科学定理。
据说,流亡在美国的犹太科学家爱因斯坦看了这则新闻却大笑不止。
为什么爱因斯坦听说了这个事儿会哈哈大笑呢?
地球是在太阳引力场里自由下落的“电梯”
鸡蛋能够竖起来,其实跟春分或者“引力平衡”一点关系都没有。春分这天是太阳光一年两次正好直射赤道的日子之一(另一次是秋分),赤道位于南北极距离相等。但这真不关“引力平衡”什么事儿。
我以前用牛顿的万有引力定律计算太阳和地球对鸡蛋(也就是对地面上的我们)引力大小对比,结果是,太阳引力只有地球引力的约万分之六,实在小得可怜。可是,不管多小,太阳总是从某个方向拉着鸡蛋,使它倾斜甚至倒下——我们可没有两颗太阳从两边拉鸡蛋,使之绝对保持平衡。
后来我发现根本不必做这个计算。因为这是把这个问题当成了静力学问题,这个思路其实是不对的。可实际上,鸡蛋并不是静止的,而是在运动!跟我们一起随着地球运动。当鸡蛋和我们一起乘坐“地球宇宙飞船”,飞船处于“失重状态”感受不到来自太阳引力的作用。同样,鸡蛋和我们也都根本感受不到太阳引力。
这样一想,我们就知道爱因斯坦为什么会哈哈大笑了,因为他最伟大的科学贡献,广义相对论,最初就是从这样一个想法开始。
“竖蛋”游戏是啥原理?
在春分的众多习俗中,“竖蛋”以及“吃春菜”等比较有趣。
“竖蛋”是一项颇受欢迎的游戏:取一枚新鲜鸡蛋,多加尝试,最后想办法把它在桌子上竖起来,即为成功。
对此,王娟表示,过去人们认为鸡蛋跟春天万物生长繁衍有关,且春分时昼夜平分,比较有利于找平衡点把鸡蛋立起来,所以春分会有这样的习俗。
此外,古人还会在这天校对度量衡器具,以取公平之意。
春分时,也有挨家挨户送春牛图的。有说法称,其图是把二开红纸或黄纸印上全年农历节气,还要印上农夫耕田图样。送图人还会说一些有关春耕的吉祥话。
另外,有的人家会煮上一些汤圆食用,然后再煮上不包“馅”的`十来个汤圆,放在田边地头,美其名曰“粘雀子嘴”,防止它们破坏庄稼。
“在饮食上,一些地方会吃‘春菜炒鸡蛋’,这里的春菜一般是荠菜。”王娟提到,古人认为,吃春菜也寄寓着人们期待一家人平安幸福的美好心愿。
“春分有雨是丰年”
实际上,春分在古代还有不少别称,比如“日中”“日夜分”“仲春之月”等等。
据《明史 历一》中记载:“分者,黄赤相交之点,太阳行至此,乃昼夜平分。”由于与农事活动密切相关,民间还留下了“春分无雨划耕田”“春分有雨是丰年”的说法。
除了饮食和游戏,围绕着春分的特点,还有其他不少习俗。不过,随着时间流逝,原来属于春分的一些民俗和祭祀活动逐渐归并到春天相关的其他重要活动中。
王娟提到,在二十四节气中,春分不像冬至、清明那么重要,但也是一个比较关键的时间节点,对农业生产有重要意义。
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