華興恒
漢語中有一個成語叫“赴湯蹈火”,意思是說,為某事付出全部勇氣,不避艱險,勇往直前。在古文中,“赴湯蹈火”一詞的后面,往往跟著“死無辭也”“同死同生”“亦所不辭”之類有關(guān)生生死死的詞,可見,一旦真要“赴湯蹈火”,絕無生還的可能;然而,在現(xiàn)實中,的確有那么一些人,“赴湯蹈火”而毫發(fā)無損,令人咋舌。
在一些電視節(jié)目里、聯(lián)歡晚會上或者是街頭的雜技表演中,你或許就能看到此類表演:只見雜技藝人赤足在燒得通紅的木炭上疾行而過,而赤裸的雙足完好無損;還有的雜技藝人將熊熊燃燒的火球徐徐放入自己的口中,不僅沒有因此受傷,反而能從口里噴出一條長長的火龍來……“蹈火”表演讓人看得心驚肉跳,而“赴湯”一幕更令人毛骨悚然:眼前擺著一口燒得熱氣騰騰、沸水翻滾的大鐵鍋,只見雜技藝人定定神,把赤裸的手臂猛地伸進沸水中,迅速撈出沉在鍋底的鐵釘;然后,不慌不忙地向觀眾展示那只曾入過沸水的手臂—完好如初,一點也沒有燙傷的痕跡。
這些“赴湯蹈火”的表演節(jié)目既驚險刺激,又令人百思不得其解:難道這些雜技藝人有特異功能不成,還是事先涂了什么特效藥?
在回答這個問題之前,我們先來看看兩位英國物理學(xué)家“赴湯蹈火”的故事。
為了驗證人體所能夠承受的高溫極限,英國物理學(xué)家布拉格頓和欽特里自告奮勇進入面包房的大烤箱里。他們讓烤箱外的工作人員將烤箱溫度逐漸調(diào)高,直到烤箱內(nèi)干燥空氣的溫度達到160℃時才停止加熱。160℃!烤箱外的工作人員都感到兩位物理學(xué)家的高溫極限實驗太過瘋狂,其后果不堪設(shè)想;然而,結(jié)果大大出乎人們意料:在烤箱里面待了數(shù)小時后,兩位物理學(xué)家毫發(fā)無損地走了出來。
我們都有這樣的體驗:炎炎夏日,當(dāng)氣溫達到38℃、39℃時,人就會感到難以承受,容易中暑昏厥。為什么兩位物理學(xué)家在溫度高達160℃的烤箱中待了數(shù)小時,還能安然無恙呢?要知道,這個溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人體能承受的溫度。
這其中的奧秘與汗水有關(guān)。我們知道,人體只要處于高溫環(huán)境中,就會不停出汗,且氣溫越高,出的汗越多,有時甚至可以稱得上揮汗如雨。由于汗液不斷蒸發(fā)變?yōu)闅怏w,在這一過程中,不僅會帶走大量的熱量,而且可以在人體表面形成一層薄薄的蒸汽膜,從而使得緊貼皮膚的那層空氣的溫度大大降低。再者,由于空氣是熱的不良導(dǎo)體—換句話說,空氣不善于傳熱;因此,可以有效減少周圍熱源向人體傳遞熱量,從而使得人體的溫度不至于過快升高。兩位物理學(xué)家之所以能夠在烤箱中待上幾個小時,是因為不斷產(chǎn)生的汗水幫助他們渡過了高溫這道難關(guān)。事實上,待在高溫烤箱里的數(shù)小時里,他們要不斷地喝水,補充身體中的水分,這是保證他們安全留在烤箱中的一個必要條件。
解開了英國科學(xué)家勇闖高溫烤箱之謎,我們再回過頭來看文章開始提到的問題。那些“蹈火”“吞火”“噴火”或是“沸水鍋里撈鐵釘”之類的表演,究竟是怎么做到的呢?有的人認(rèn)為,表演者之所以沒有受傷,是因為事先在身體相關(guān)部位涂上了“絕熱劑”之類的“神藥”。事實并非如此。這些讓人驚嘆的表演背后不過是利用了物理學(xué)的基礎(chǔ)知識,即“氣體是熱的不良導(dǎo)體”這一物理特性。
不知大家注意到了沒有,表演“吞火”或“噴火”的雜技藝人在接觸灼熱的物體之前,都會在手或嘴等部位迅速而隱蔽地沾上一些水;之后,當(dāng)手或者嘴接觸灼熱的物體時,水分突然受熱會立即汽化,從而在手或嘴部皮膚周圍形成一層很薄的水蒸氣。由于水蒸氣是熱的不良導(dǎo)體,在短時間內(nèi),這層薄薄的水蒸氣可以起到絕熱保護的作用,因此,也就不會讓表演者的手或嘴被燙傷。表演者在燒得通紅的木炭上進行“蹈火”表演前,不僅要在足底沾些水,而且還要喝足夠多的水,其目的是為了讓腳底盡可能地多出汗。當(dāng)腳底上的某個部位與炭火接觸時,汗水同樣會迅速汽化,在腳底和灼熱的炭火之間形成一層很薄的蒸汽膜,從而有效地起到了絕熱保護作用。表演者在行走過程中,腳底會在抬起的過程中源源不斷地產(chǎn)生汗水,這就有效地補償了因蒸發(fā)損失的水分,從而繼續(xù)在腳底與木炭之間形成蒸汽膜,以起到良好的保護作用。
此外,雜技演員赤足走在紅透的火炭上而毫無燙傷之跡象,其背后還有一件“秘密武器”。這種神秘的物質(zhì)其實并不稀有,在哪里都能買到,它能使通紅的火炭瞬間降溫,人們快速跑過時,自然就毫發(fā)無傷了。這類物質(zhì)中的一種是白色的硼砂,另一種則是紅色的朱砂(又叫辰砂)。原來,晶體在溶解時要吸收大量的溶解熱。當(dāng)把硼砂或朱砂撒在火炭表面時,因為溶解吸熱,會使木炭表面的溫度猛降。加之朱砂是紅色的,將其溶解在水中后,那紅色的“圣水”看起來更增加了“蹈火”的神秘感。這也是為什么雜技藝人在表演時需要時不時就往火堆里散“法粉”和噴“法水”。在表演前,雜技藝人還會把雙腳泡在飽溶朱砂和硼砂的“圣水”里,這無疑在火炭和雙腳之間形成“砂層”,增加了“蹈火”而毫發(fā)無損的安全性。
上面,我們分析了雜技藝人赤足“蹈火”背后的科學(xué)道理;那么,“赴湯”表演的奧妙又是怎么回事呢?
其實,大家所看到的大鐵鍋中沸騰的“開水”并不是真正的純凈水,而是加了一定量醋的水,這樣做的目的是使水的沸點大大降低。通常情況下,純凈水的沸點為100 ℃;而加了適量醋的水,沸點可以降低到60 ℃左右。所以,如果在該溫度的“沸水”中撈鐵釘,自然不會被燙傷了。
最后,需要提醒大家的是,盡管我們明白了“赴湯蹈火”背后的科學(xué)道理,也千萬不要嘗試這些危險動作。這是因為,雜技藝人們受過長期的專門訓(xùn)練,使得他們表演時的動作非常迅速、敏捷,并且,這其中也蘊含一定的表演技巧。對于沒有接受過專業(yè)訓(xùn)練的普通人來說,是做不到這一點的。所以,大家千萬不要隨意模仿,更不要貿(mào)然嘗試,以免受傷。