案例學習:藏在漩渦裏的奧秘

你是否注意到，洗完澡以後放水時，浴缸裏的水會產生一個個漩渦?你是否留意過這種漩渦旋轉的方向?它是順時針還是逆時針?

你是否注意過，當你洗完衣服，把水池裏的水放進下水道的時候，水池裏也會產生一個個漩渦，漩渦的方向又是怎樣的?

如果你留意一下，你會發現，放水的時候，總會形成一個個漩渦，它們旋轉著，產生一個個水流的凹形，有時可以下陷得很深很深，一邊旋轉著，一邊移動著，移向出水的地方。一個漩渦消失了，另一個新漩渦又產生了，直到水流光了，水池裏或浴缸裏的漩渦才最後消失。

這並不是一種好玩的遊戲，而是一種科學現象。發現水池裏水的旋轉方向，那是一種科學發現；能聯想到南半球和北半球旋轉方向的差別，那是一種更大的科學發現。能解釋漩渦產生的原因，解釋南北半球漩渦方向不同的原因，那就是一種科學理論了。如果能從水流想到氣流，想到台風，那麽，這就是科學知識的遷移和應用了，科學的意義就更大。

從漩渦發現科學的人叫謝皮羅，他是一位美國科學家。他的科學探索源於一次洗澡。

19世紀60年代的一天，美國科學家謝皮羅在洗完澡放水時發現，水順時針地轉著漩渦，這引起了他的注意，他觀察著，沉思著，一時竟忘記了擦幹身上的水珠。他癡癡地看到漩渦，看到一個漩渦接著一個漩渦，不斷地打著圈圈。

這種平常的現象引起了他的興趣。他想，這是不是這個浴缸的特殊現象?他穿上了衣服，又擰開了水池裏的水龍頭，水嘩嘩地流著，很快就放滿了。他拔出塞子，水又打著漩渦流著，旋轉的方向與浴缸裏的漩渦一模一樣。謝皮羅一次一次地試著，他發現，所有的水都是這樣，用同樣的旋轉方向打著相似的漩渦流著。

這是為什麽呢?他想，共同的現象一定有著相似的原因。

他又想到赤道上的水，那裏會不會有漩渦呢?那裏的水池裏的水將怎樣流出?流出的時候會不會打著漩渦呢?會不會打著同樣的漩渦呢?

他又想到，南半球的水池裏的水將會怎樣流出呢?它們又會沿著什麽方向打漩渦呢?

就為了這麽一個貌似平常的問題，他不遠萬裏，來到赤道。他觀察水池，看有沒有漩渦，結果，他發現赤道上的流水沒有漩渦。

他又來到南半球觀察，發現漩渦的方向正好與北半球相反。北半球是順時針方向，而南半球是逆時針方向。

他從觀察中得結論：流水的漩渦，可能與地球的自轉有關。

他又想到，台風、風暴都是流體的運動，空氣也是流體。南半球和北半球的風暴也一定是按與水流同樣的規律旋轉的，北半球和南半球風暴產生的漩渦方向也將是彼此相反的。

利用這種理論，可以推測台風的移動規律。

謝皮羅非常善於觀察，這些不顯眼的現象，沒有逃過他敏銳的眼睛。浴池裏的水怎麽旋轉，一般人是不大關心的，也不會去深入思考。但是，謝皮羅卻與眾不同，他留意到了漩渦的方向。

謝皮羅沒有滿足於眼睛的發現，他追求的是深層的發現。他努力用心去發現，就是說，要對所發現的現象給出一個合理的說明。為此，他對赤道和南半球的流水產生的漩渦與北半球的情況做了推測，然後實地考察，與北半球的情況做了比較。這種比較大大深化了對漩渦的認識，對於揭示漩渦產生的原因也有啟示作用。

如果滿足於此，也還顯得不夠深刻，因為還停留於現象的描述階段。謝皮羅則不然，他進一步推斷造成漩渦的原因，以及造成南北半球漩渦方向相反的原因，找出了地球自轉可能是造成南北半球漩渦方向不同的原因。

更可貴的是，他沒有停留在說明已知的現象，而是利用獲得的水流漩渦的知識，把它推廣到新的領域，尋找新的知識。他從水推廣到大氣，從水流推廣到氣流，從流水的方向推測風暴的方向，這樣，就把知識擴展了，也為驗證自己的假設提供了新的舞台。阿基米德在洗澡時發現了浮力定律，謝皮羅洗澡時引發了對漩渦的研究。可見在我們日常生活中到處都隱藏著秘密，到處都有發現的機會，天天是發現之時，處處是發現之地。如果我們善於觀察，小心地捕捉奇怪的現象，努力用理論去說明它，尋找它的原因，更多的人也能做出自己的發現。發現並不是某些人的專利。謝皮羅從對一點也不起眼的浴池流水現象觀察，發現了一個重要的秘密，這就是一個有力的證明。