
任何年龄的孩子都喜欢阅读童话故事,因为故事情节永远不会限制任何事情可能发生的可能性。诅咒,咒语和英俊的王子统治着读者的想象力之外的世界。
但是,实际上我们最喜欢的故事中最神奇的时刻是最神奇的时刻吗?基本的物理原则和最近的科学研究表明,读者可能会误以为幻想和夸张的是现实。
因此,暂时暂停您的想象力,并像一位顽固的科学家一样,看看以下童话故事。
长发公主
在长发公主的格林兄弟的故事中,女巫将一个美丽的年轻女子俘虏在塔中。长发公主拥有可爱的唱歌声和长长的金发。有一天,她的声音笼罩着一位王子穿过附近的森林。他们坠入爱河,长发公主释放了她的头发,以便王子可以用它爬上塔来与她见面。这一事件链使读者提出问题。人头发可以支持另一个人的体重吗?
平均一束头发可以支撑大约三盎司,或大约两个糖果棒的重量。每一条黑发通常比金色的头发更厚,因此要强。
但是,可惜的是,长发公主必须与金发锁一起做。鉴于金发女郎的头部通常有大约14万头发,因此她的头发应该很容易支撑许多许多王子的体重。但是,这个故事还有更多。
如果长发公主只是放下她的头发,而王子立即开始攀登,她的头发就不会折断,但可能会撕开。而且,她的其余身体可能无法支撑体重。值得庆幸的是,她可以使用一些策略来帮助减少头部和身体的压力。
华盛顿特区美国大学物理学助理教授内森·哈什曼(Nathan Harshman)建议,如果她将头发绑在某些东西之前,将使公主更安全,更安全。 “整个想法是,您可以在结中使用头发的摩擦力,而捆绑的一切都会支持王子的重量。”这比让长发公主的头皮成为锚点要好得多。
小美人鱼
在迪斯尼汉斯·克里斯蒂安·安德森(Hans Christian Andersen)的《小美人鱼》(The Little Mermaid)中,阿里埃尔(Mermaid)(美人鱼)要求女巫养活她的人,因为她爱上了人类的王子。女巫与阿里尔(Ariel)讨价还价,并以她的声音换取进行转型。对于故事的相当一部分,阿里尔(Ariel)无法讲话,这是一个问题,因为王子只能通过她令人难以置信的美丽的歌声来认识她。后来,她恢复了声音,并赢得了王子的爱(很抱歉破坏结局)。
在故事中,阿里尔(Ariel)因诅咒而失去了声音。但是,熟练的女巫可以使用不同的方法沉默唱歌美人鱼。科学家已经找到了一种弯曲声波在物体周围的声波的方法,甚至可以防止在给定区域内产生的所有声音的逃脱(对于防止转变的,唱歌的美人鱼被听到很重要)。
最近,杜克大学电气和计算机工程副教授史蒂夫·康默(Steve Cummer)宣布,从理论上讲,创建这种声音盾牌是有可能的。基于研究的基础,证明了如何在物体周围弯曲光波以使其弯曲显得看不见,库默和他的合作者使用数学分析来展示如何用声音做同样的事情。他们确定可以创建一种材料,该材料在墙壁,支柱或任何封闭的区域周围弯曲声波,声波出现了,好像什么都没有。就像卧室里的人能够听到客厅里有人说的话一样,但他们之间似乎没有墙。
这一发现的副作用是,封闭区域内产生的声波永远不会逃脱。如果女巫非常聪明,她可能会建造这种材料,而不需要诅咒。也许她做到了,基于这些原则,透明的声音盾牌是笼罩着Ariel的原因,直到她对王子的爱将其融化了,最后释放了她悠扬的声音,以供王子听到。
1,001个阿拉伯之夜
童话故事中发现的最令人兴奋的物品之一是飞行地毯。在包括1,001个阿拉伯夜晚在内的各种文化的故事中,这些纠结的挂毯飞行以使人们遥遥无期。飞行地毯显然是不可能的,对吗?
三位科学家最近在《期刊》上发表了一篇论文物理评论信表明在某些条件下,地毯可以飞。他们使用物理学的基本定律表明,如果空气以正确的频率振动,则可以飞行的小地毯,就像一张纸巾在掉落时轻轻漂浮在地面上一样。他们的计算表明,重复的快速脉冲中的一小片空气波可以以每秒约1英尺的速度将地毯引导。
不要期望看到阿拉丁很快就会飞行,但是科学家们写道,他们的所有条件都“在自然界和技术的可能性范围内。当然,制作重的地毯飞行将需要更强大的引擎,我们的[计算]表明它将保留在其中神奇,神秘和虚拟领域已经存在了数千年。”
也许某些童话故事比其他童话更为基础。也许这些宝贵的故事正是我们认为的。一个想法受到了想象的侵蚀,并扩大了似乎可能的东西。也许多年来的科学已经走了很远,以至于科学家们正在超越物理世界的问题,而超越了孩子的想象力。
接下来会有什么?也许是关于粥被认为“正确”的温度的科学辩论。
本文由内部科学新闻服务提供,该新闻服务由美国物理研究所提供支持。