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第9章 水往低处流——重力的秘密

“人往高处走,水往低处流”,这是人们常常说的一句话。它告诫我们为人做事要目标高远,努力向上,绝不能懈怠懒惰,否则只会像流水一样往下而去,越来越差劲。那么,流水为什么会往低处流呢?

在生活中,只要稍微注意一下就会发现,并非只是流水往低处流,各种东西都是往低处流或者往低处落的。这是什么原因呢?首先,需要知道一个物理概念——重力。即由于地球的吸引而使物体受到的力。知道这一点,基本上就可以理解为什么地球上的物体不会向天空飞走而是老老实实地待在地上了——地球对它们的吸引力产生了极其重要的作用。如果突然没有重力的话,房子不管修得多么牢,地基挖得多么深,都会被完全拔起,飞向空中;水不再往山下流,住在山脚的人们没法用到水;血液向下肢输送也会受到影响,会造成下肢肌肉缺乏营养,甚至萎缩。一切的生活规律都会失去平衡,人们几乎无法继续在地球上生存。

重力看似神秘,其实它的物理特性早已被人们掌握。

第一,重力是有大小的,而且是可以测量的。

第二,地球对物体的吸引力是分布于物体各个部分的,只从效果上看,我们可以认为各部分受到的重力集中于一点上,这一点就叫做物体的重心。

第三,重力不仅有大小,还有方向。重力的方向总是竖直向下的,这是因为重力来自于地球内部。要注意,这里说的是竖直向下并非垂直向下,垂直是相对于物体所处平面而言的,竖直是相对于地心的方向而言的。地球上各处的水,由于受到地球引力的作用,总是向竖直方向运动,也就是往地心方向移动。这样,就让人产生了水往低处流的感觉,特别是在瀑布、峡谷等特殊的地理位置,看到水流直泻而下,这种感觉会更强烈。

从更深一个层次来讲,水往低处流,就是往下,这是因为人们仅以自己作为参照物来考虑,总是认为在自己头部的一方叫“上”,在自己脚的一方叫“下”。可是,地球是个球形,从外太空来看,北半球和南半球的人相互间对对方而言是倒立着的,这种情况下究竟哪一方是“下”呢?解释这个问题,必须先考虑到重力的方向:竖直向下。那么,不管是北半球还是南半球的人,他们的下方就始终应该是指向地心的方向。所以,不管地球上哪个方位的水都是流向地心方向的。

也许有人会好奇地问:“水能不能往高处流呢?”当然,如果能够克服地球的重力,就能够实现水往高处流,比如使用水泵把水抽到距离地面很高的位置。另外,植物可以利用自身蒸腾作用产生的力量将根吸收来的水分运送到树顶和枝叶里,人也是利用心脏收缩产生的力将血液输送到头部和四肢的。

应该说,水往低处流这个现象告诉我们:自然界充满了秘密,只要我们善于观察、总结,运用科学的方法去探索研究,就会学到许许多多的知识。

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