[what if]第122期:熔岩灯

提问:

如果我拿真实的熔岩做一个熔岩灯会怎么样?我需要用哪种透彻介质当灯罩?我能站得多近?

—— Kathy Johnstone,6年级老师(通过学生提交)

回答:

这个想法按照What If文章的标准来看非常实际。

我是说它并没有你想象中那么合理。你至少会丢掉教师执照,前排的一些学生也会丧命。不过如果你真想这么做那就做吧。

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(而且我发现储物柜里有许多熔岩,我要把它用光)

小小的提醒一下:我这里附了许多人们拿棍子戳熔岩视频,所以你在看到本文末尾之前可能要花非常多的时间去看视频,我在写这篇文章的时候就是这样。
要想保证装下熔岩不发生爆裂,并溅得整个教室都是炽热的液滴,这样的透明材料有许多。熔融石英玻璃就很不错,高亮度灯泡上用的就是这种材料,它的表面温度可以轻易上升到熔岩温度的一半左右。[1]或者你可以用蓝宝石,它可以在2000摄氏度的高温下仍然保持固态,一般用来制作高温容器的观察窗[2]。

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(我觉得应该在你和世界之间放一块蓝宝石玻璃,用来保护他人)

不过问题里问得是透彻介质(clear medium),这就有点好玩了。假设我们找到了一块熔点[3]很低的透明玻璃,就算我们忽略熔岩中可能雾化玻璃的杂质,我们也会遇到一个麻烦。[4]

熔融的玻璃是透明的,但为什么它看上去并不透明呢?[5]答案很简单:因为它会发光。一切物体都会发出黑体辐射,熔融的玻璃和熔融的岩石发光的原理是一样的。

所以熔岩灯的问题在于灯芯和灯泡本身亮度相同,并且熔岩会很难看到。我们或许可以完全舍弃灯泡,因为熔岩自己就会产生“泡泡”。而且熔岩灯自身也会与熔岩相接触,虽然蓝宝石不至于这么轻易熔化,但它会发光,这样我们就看不清内部熔岩的样子。

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(艺术家设想图)

除非你把这盏熔岩灯直接连到一个非常亮的灯泡上,否则它会很快冷却。单独的熔岩泡会在一分钟内停止发光并固化,等到下课后你就可以用手去摸它而不用担心会烫伤了。

一盏固化的熔岩灯差不多是世界上最无聊的东西了。不过我不禁想:如果用熔岩做灯没有意思,那么如果火山爆发出来的都是灯泡会是什么结果呢?wpid-volcano-2014-12-26-10-36.png

(计算机模拟出的火山爆发出灯泡的样子)

这估计是我做过的最没用的计算了。[6]但是……如果圣海伦斯火山今天再次喷发,喷出的不是tephra[7],而是紧凑型荧光灯泡会有什么后果?

好吧,如果真的发生了的话,进入到大气层中的会比人类排放的污染物的总量还多好几个数量级。[8]

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(我就喜欢话说一半的感觉。“你知道得越多……”,然后呢?你就越开心?你就越有修养?你在输了就死,赢了就能活下来的《危险边缘》节目中幸存的概率更大?如果我拍这档节目的话……)

总的来说造一个熔岩灯出来对环境不太好,我宁愿去用棍子戳一戳真实的熔岩。我还觉得圣海伦斯火山喷发出的不是紧凑型荧光灯泡是件好事,而且如果我在Johnstone女士的课堂中的话,我会尽量坐后排的。

最后,看在老交情上,我还想和你分享最后一个链接:Rick Astley的《永远不放弃你》

注释

  • 注1:比如说这个灯泡能够在表面高达1000摄氏度的情况下工作,而这个温度已经比许多种类的熔岩温度还高了。
  • 注2:那个链接不是关于熔岩的,这个才是。
  • 注3:有些人认为玻璃是流动极其缓慢的液体,而另一些人则会沾沾自喜地指出这种说法是不对的。接着又一群人跳出来剖析我们是如何知道这种说法是错误的,以及这种错误想法的起源。最后会有一位Metafilter用户会绕回起点询问“这里究竟发生了什么”这样异常深刻的问题,于是我们就这样不断地重复着揭穿传言的过程。
  • 注4:随后当学校董事会发现之后,麻烦又多了一个。
  • 注5:听上去有点自相矛盾。“这个音乐非常吵闹(loud),但它的声音并不响(loud)。”
  • 注6:好吧不是这样的。
  • 注7:火山喷发碎屑的术语名称。
  • 注8:45%的排放来自于金矿。

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