水的壓縮與噴發(fā)
大英圖書館說明
列奧納多·達·芬奇在水利研究中的一個重要課題是,水流如何獲得與其流速相匹配的力。這里討論的包括一個水壓試驗。在本頁的邊上圖例中,他所畫的一個容器和現(xiàn)在使用的咖啡機比較相似,基本上是咖啡機的雛形。盡管他沒有提到加熱或火,但他對這個容器的描述聽起來出奇地像現(xiàn)代的濃縮咖啡機。
“把水從容器中導(dǎo)出的管子口,與容器中真空的那部分存在著某種比例關(guān)系,也就是說,管子里的水的重量即從容器中導(dǎo)出的水的重量,與施壓于容器的那股重力存在著某種比例關(guān)系……當(dāng)水的表面受到施壓,水在橫向上會產(chǎn)生不小的力量,而且水的重量也會產(chǎn)生壓力,而正是這部分壓力將一定數(shù)量的水從容器里逼了出來。”
他繼續(xù)討論如何測量水壓,談到酒桶中酒的儲存,理論上推測出桶底部周圍的水壓比桶頂部周圍的水壓要大很多:“這部分水對容器底部管口所形成的壓力就不僅僅是重力了,它要大于此時水面之水的重力之力。而且存在于不同深度的水,獲得的力也各不相同,這一點,可以通過酒桶實驗觀察到?!?/p>
在最后定稿的時候,他向讀者直接提出警告:“在你打算動手做試驗論證這一觀點之前,請確保你能把相關(guān)的示例和證據(jù)搞清楚、說明白?!?/p>
列奧納多·達·芬奇舉了個壓力測試的例子:“球內(nèi)充滿空氣,空氣對球面各部分發(fā)出均勻的力,盡管從數(shù)學(xué)上說,應(yīng)該是底部比表面重,因為‘在沒有被壓縮的空氣中,壓縮過的空氣相對具有重力,而且底部支撐點比上部支撐點所受的壓力大’。”
然后,他揭示了一個生動的對比,用自然界的噴水孔或噴泉同人造的火槍或迫擊炮對比:“地球內(nèi)部的水因熱量增加而不斷蒸發(fā),體積也不斷增大,水最終會從地球內(nèi)部被逼出來。這和火槍中引燃的炸藥類似,在地球稍微脆弱的地方將地球撕裂開來。因為受到地球重力的限制,第一次沖擊力的影響會突然噴發(fā),然后喘喘停停、斷斷續(xù)續(xù)。當(dāng)一個出口的沖擊力減弱,引力作用占據(jù)優(yōu)勢后,便將出口關(guān)閉。因此,蒸汽壓力又不斷積蓄,最終會再一次導(dǎo)致地球突然爆裂?!?/p>
解釋火山爆發(fā)
在沒有任何現(xiàn)代工具的幫助下,僅僅憑借著對于這種自然現(xiàn)象的觀察,以及縝密的推理,達·芬奇幾乎完全打開了厚厚的地殼的遮掩,解釋了火山爆發(fā)的原理。
“地球內(nèi)部的水因熱量增加而不斷蒸發(fā),體積也不斷增大,水最終會從地球內(nèi)部被逼出來。這和火槍中引燃的炸藥類似,在地球稍微脆弱的地方將地球撕裂開來。因為受到地球重力的限制,第一次沖擊力的影響會突然噴發(fā),然后喘喘停停、斷斷續(xù)續(xù)。當(dāng)一個出口的沖擊力減弱,引力作用占據(jù)優(yōu)勢后,便將出口關(guān)閉。因此,蒸汽壓力又不斷積蓄,最終會再一次導(dǎo)致地球突然爆裂?!?/p>
這是達·芬奇的手稿記載,而現(xiàn)代地質(zhì)學(xué)對于火山噴發(fā)的定義則是:
“火山噴發(fā)是一種奇特的地質(zhì)現(xiàn)象,是地殼運動的一種表現(xiàn)形式,也是地球內(nèi)部熱能在地表的一種最強烈的顯示,是巖漿等噴出物在短時間內(nèi)從火山口向地表的釋放。由于巖漿中含大量揮發(fā)分,加之上覆巖層的圍壓,使這些揮發(fā)分溶解在巖漿中無法溢出。當(dāng)巖漿上升靠近地表時,壓力減小,揮發(fā)分被急劇釋放出來,于是形成火山噴發(fā)。”
如果把達·芬奇手稿當(dāng)中“被加熱的水”換成“巖漿”,則兩者之間的敘述毫無二致。達·芬奇還明確地界定,當(dāng)?shù)谝淮纬隹诘臎_擊力減弱,則出口自動關(guān)閉,重新積蓄力量,等待著再次爆發(fā)。這個界定實際上就是對“突發(fā)式火山”和“休眠火山(間歇性火山)”的定義。
達·芬奇一直關(guān)心著地球的命運,對于地球上的洪水、地震、火山以及瘟疫等災(zāi)難進行研究,為這些巨大的力量耗費心血。這也或許就是為什么后世人認為達·芬奇預(yù)言了世界末日的緣起,就是后世人一直希望揭開的“達·芬奇密碼”。
二十七項案例
??如果不考慮在大海、群島或海灘的巖石中出現(xiàn)的涓涓細流,在夏季,許多地方位于兩層土壤之間的地表暗流流水會減少或消失。很多地方的暗流距離大海很遠,夏天的時候水流流量增大,冬天的時候水流流量減少。這是因為,這些暗流接近雪山,夏季冰雪消融,水流流量增大;而有些暗流從來不會增大或減少,和人體動脈一樣平穩(wěn);有些暗流會因為地震或其他不可預(yù)見的原因?qū)е滤髁客蝗患ぴ龌蝮E然減少。
這種情況在薩瓦的一座山中出現(xiàn)過,樹木突然下沉,留下很深的裂紋。距離那兒約4英里之外的山坡處表面崩裂,突然冒出滔滔洪水,橫掃整個峽谷,淹沒峽谷中所有的田園房屋,洪水所到之處,一片狼藉。很多暗流突然消失,這一現(xiàn)象的發(fā)生是因為暗流的水道被截斷或者阻塞,從而會在地球內(nèi)部形成一個下陷的大穴洞。
有些暗流會突然涌現(xiàn),然后不再消失。這種情況的發(fā)生是因為河流在山中經(jīng)過長途跋涉,逐漸將山土沖蝕,在經(jīng)過的地方,突然破開,這才重見天日。前面提過,也可能是溶洞突然塌陷,堵塞河道,河水在洞中被迫上漲,達到巖石縫隙的水位高度,然后另辟蹊徑,形成新的河流。
很多咸水暗流在距離大海特別遠的地方出現(xiàn),這可能是因為暗流穿過某些鹽礦,例如匈牙利境內(nèi)的鹽礦,像一個巨大的采石場,大塊大塊的鹽被開采出來。在很多被鹽水圍繞的石頭中或鹽塊中發(fā)現(xiàn)有充滿淡水的暗流。有些地方的暗流會出現(xiàn)6個小時,然后再消失6個小時。我在科莫湖親眼看到過一條名為普林尼泉的暗流,泉水時隱時現(xiàn),以至于流過的地方,供養(yǎng)著好幾個磨坊。暗流流下的時候,落差特別大,流水好像掉入深井中一般。
大海中有很多地方,海水不會隨著潮起潮落而有所升降。也有很多地方,每6個小時海水就會降低18~20布拉喬奧。很多地方有漩渦或渦流,或者快速旋轉(zhuǎn)的水流,經(jīng)常會突然將上面通過的船只吞噬。在每6個小時水位降低的地方,隨后的6個小時內(nèi)又會突然出現(xiàn)噴涌。
海水從散亂分布在海底的鹽礦中提取淡水,淡水必然會融入海水內(nèi)。在大海的底部確實有淡水存在。對這一點我個人比較確定。地球內(nèi)部散散亂亂、相互交織的暗流均在大海底部交匯。
從暗流中流出的水最終會回歸到大海。為什么大海和河流中的水流會層層疊疊?這些水流如何生成,如何消失?水流的方向和動力從哪里來?到哪里去?為什么水浪會持續(xù)不斷,跳來跳去,并衍生出更多的水浪?
即使在相同的風(fēng)力吹動下,海浪和河水的水浪也是時大時小。浪頭上落下的水浪也是一個地方比另一個地方大。在一片海域海浪和暴風(fēng)很強烈,而另一片海域卻顯得平靜安寧。從海岸拍回深海海水的反射運動速度雖然很慢,但是卻很湍急。海浪以自身的力量堆砌出岸邊的沙堆。
為什么海浪形成的沙堆無法擁有像大海搬遷的土堆那樣的厚度?為什么沙堆后的海岸光禿禿一片,面朝著大海?
在同一片海域,在同樣的風(fēng)力下,暴風(fēng)雨為什么會千差萬別?這是因為大山中有峽谷的緣故。風(fēng)穿過峽谷,沖向大海,風(fēng)力增大。附近沒有高山的海濱,暴風(fēng)雨就不會那么猛烈,風(fēng)力也不會那么大。為什么同樣的風(fēng)力,同樣大小的海浪,在拍打的過程中,形成大小不同的浪花,掀起高度不同的浪潮,這些浪潮在一個地方比另一個地方更強烈、更迅猛?
免責(zé)聲明:以上內(nèi)容源自網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯您的原創(chuàng)版權(quán)請告知,我們將盡快刪除相關(guān)內(nèi)容。