《科學探索》永動的飲水鳥

曾耀寰(中研院天文所) |2008.01.13
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二○○五年,北京舉辦的中國古代玩具展中,一隻號稱失傳多年的飲水鳥重現江湖,是主辦單位費盡千辛萬苦才找到的。

飲水鳥在南京舉辦的科普周出現亮相,立刻又成為眾人注目的焦點,據稱這隻飲水鳥最後一次公開出現的時間,是在上個世紀初的一本蘇聯科普書籍,難怪這個中國古代玩具飲水鳥這麼具新聞價值。

飲水鳥吸引人之處在於「永動」,也就是說無須外加動力,飲水鳥會不停地點頭擺動(如右圖)。讓我們仔細地描述飲水鳥的行為。

飲水鳥通常是由兩個玻璃球組合而成,之間有一根細細的玻璃管相連接,玻璃管延伸到下方玻璃球的底部。上方的玻璃球構成飲水鳥的頭部,頭部有長長的嘴喙,並包有可吸水的泡棉,底部的玻璃球則是飲水鳥的腹部,內裝有顏色的液體,玻璃管則是頸部。整隻飲水鳥放置在支架上,可以自由地擺動。

若要讓飲水鳥不停地擺動,做出飲水的動作,首先得在飲水鳥前方置放盛水的杯子,然後將頭部沾濕,就這樣,飲水鳥便開始擺動,不斷地朝向水杯點頭,做出飲水的動作,整個過程不需要任何動力來源,一直到鳥嘴無法沾啄到水,才會停止。

乍看之下,這種永動的飲水鳥違反了熱力學定律,沒有外加動力,物體是不會自發地擺動。飲水鳥裡頭到底裝了什麼神奇的液體,可當成飲水鳥的動力來源?其實裡頭只是一種易揮發的液體(例如二氯甲烷),這是讓飲水鳥永動的關鍵。

(上)

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