• 宇宙迷宮|水銀瀉地(李偉才)

  • 發布日期:2021-01-30 10:00
  • 宇宙迷宮|水銀瀉地(李偉才)

 

大家知道「水銀瀉地」的下一句是什麼嗎?「當然是『無孔不入』啦!這麼淺易還需要問嗎?」你可能會說。不錯,「水銀瀉地,無孔不入」是我們常聽的一句話,但大家有沒有想過,「清水瀉地」(或「茶水瀉地」(一笑))也會「無孔不入」,為什麼我們特別要以水銀作比喻呢?

這便把我們帶到水銀的重量,或更嚴格地說是「水銀的密度」這個異常有趣的課題之上。

密度的定義是「每標準體積下的物體重量」。在國際單位制(S.I.)之中,是「每立方米重多少千克」,但較為方便因此也較常用的單位是「每立方厘米重多少克」(grams per cubic centimetre)。由於在建立這個單位制時,科學家採用了水作為標準,所以水的密度是「每立方厘米重1克」。

如果我們將水的密度簡單地定為1,那麼其他物質的密度,便可被看成為「同樣體積的水的多少倍」。例如鐵的密度是7.874,也就是以同樣體積計,鐵比水重7.874倍。油的密度低於水(一般在0.7-0.9之間),所以油會浮於水面。木之會浮,當然也因為它們的密度低於1。(但也有例外,如紫檀和沉香木便因為密度大於1而會沉於水中。)

我們都知道鉛比鐵更重。重多少?原來鉛的密度是11.35,亦即比鐵重足足44%。然而鉛還不是最重的金屬,黃金的密度是19.32,亦即一個裝滿了黃金的杯,重量等於19杯水有多。

現在讓我們回到水銀這種奇異的物質身上。大家應知水銀是一種流體(由於水銀溫度計已幾乎被淘汰,年輕人看過水銀的機會已較年長的一輩低很多),但按照科學家的分類,它也是一種金屬,亦即它擁有金屬的絕大部分特性,例如可以導電。

一種會流動的金屬已夠令人驚訝(大家還記得電影《未來戰士續集 — 審判日》中由變形金屬組成的可怕機械殺手嗎?),再看看它的密度,便更令人嘖嘖稱奇,因為它的密度是13.55!雖然不至於黃金那麼高,卻是比鉛高出19.4%。

也就是說,假如我們找來一個木桶並將它注滿了水銀,它的重量將會等於13桶半的水。筆者相信,就是找來一個魁梧的大力士,也難以單手將這桶水銀提起來。

正由於水銀的密度這麼高,它一旦被傾瀉,即會於所到之處填滿所有小孔和罅隙,而不會留下任何空間,而「水銀瀉地,無孔不入」便是描述這樣的一種狀況。

當然,這個比喻可以用來形容很多不同的事情,例如我們可以說:「現在社會的商業廣告,在我們的日常生活中已有如『水銀瀉地,無孔不入』。」

另一點有趣之處,是歐洲中世紀盛行鍊金之術,而由於水銀的密度與黃金接近,鍊金術師曾經對它寄予厚望,希望透過種種稀奇古怪的方法,把它和鉛等重金屬混合一起,以鍊成貴重得多的黃金。當然,他們的希望最後成為泡影…。

李偉才

科普達人

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