神奇的“芯吸效应”

植物精通于同样的戏法。它们可以无视重力，利用一种贯穿于根、茎、叶的微型导管系统，将水从地面吸到植物内部。由于这些导管极其细微，因此导管的内表面积与液体体积的比值也急剧上升，所以表面张力效应也变得显著。因此，商家会售卖“微纤维”布料用于擦洗玻璃，这种布料含有类似于植物的毛细管道，能够快速吸收水分，帮人们更高效地完成清洁工作。厨房用纸能擦掉溅出的液体，运用的也是这一原理。这些都是芯吸效应的例子，表面张力同样会让油沿着棉线往上爬，更准确地说，是沿着灯芯往上爬。

如果没有芯吸效应，蜡烛就无法被点亮。当你点燃烛芯时，热量会将蜡熔化，并形成一个充满蜡液的小池子。液态的蜡顺着微管向烛芯上方移动，直抵火焰，向火焰输送一些新的蜡液供其燃烧。如果你选择了合适的烛芯材料，火焰燃烧时的热量足以形成一个蜡液小池，从而确保燃料稳定地流动。这种看似复杂的系统具有自主调节能力，不需要我们投入太多。虽然如今已不再将蜡烛当作一种神秘物质，但它们确实如此精妙。

数千年来，芯吸效应都是全球各地室内照明应用的基本原理，不管是蜡烛还是油灯。如果没有这两种照明工具，这世上的夜晚便会永远堕入黑暗。正如你猜到的，油灯在油料作物充足的地区比较受欢迎，蜡烛则主要是在石蜡或动物脂肪更容易获取的地区被使用。然而，尽管设计巧妙，蜡烛和油灯还是有一些缺点。除了显而易见的火灾风险，它们还会产生油烟，火焰的亮度不高，异味和经济成本高也是大问题。这便意味着，总有人会去寻找更优质、更便宜且更安全的照明方式。拉齐在9世纪时发现的煤油，如果有人注意到的话，或许就能成为解决方案。

飞机上的“起飞前安全须知”正在卖力地播报着，乘务员们忽视了航空煤油的重要性，直到现在都没有提及一句，尽管这种革命性的液体此时此刻正在被喷射到机翼下方的喷气式引擎中，为飞机在跑道上的滑行提供动力。而他们正在播报着当“机舱失压”时应该怎么做。作为一名英国人，我很感激这个词的保守性，因为听上去这好像不是什么大事。然而，“机舱失压”意味着当飞机在很高的海拔巡航时，如果机舱突然出现了一个洞或一条裂痕，所有的空气，连同那些没有系上安全带的人，都会被吸出舱外。这时，通常不会有足够的氧气来供人们呼吸，所以氧气面罩就被设计成从座位顶部落下。飞机会立即开始陡降，回落到氧气较多的低海拔区域。直到这时，存活下来的人才算是真正安全了。

缺少氧气，对于古代的油灯来说同样是个问题。这种油灯设计没有让燃料接触足够多的氧气并完全燃烧，这也是火焰的光会比较暗淡的原因。在18世纪，这仍然是个问题，直到一位名叫艾梅·阿尔冈（Ami Argand）的瑞士科学家发明出一种新型油灯，使用套筒状的灯芯，并用透明的玻璃灯罩予以保护。这样设计，空气就可以从火焰中间穿过，从根本上增加了氧气的输送量，油灯的燃烧效率和亮度也相当于六七根蜡烛。这一革新还最终证实了，橄榄油和其他植物油并不是理想的燃料。要想获得更高的亮度，就需要更高的温度、更快的芯吸效应，而芯吸的速度则取决于液体的表面张力与黏度。为了寻找更便宜、黏度更低的燃油，人们开展了更多的实验。悲催的是，很多鲸因此而死亡。

通过熬煮鲸脂条可以获得鲸油。鲸脂释放出来的油，呈清澈的蜂蜜色。它并不是很好的烹饪或食用油，但230℃的闪点与较低的黏度让它非常适用于油灯。

阿尔冈油灯的鲸油用量，在18世纪末期出现突飞猛进的增长，特别是在欧洲和北美地区。在1770到1775年间，马萨诸塞州的捕鲸人每年生产4.5万桶鲸油以满足市场需求，捕鲸业因室内照明而蓬勃发展，成为一个大产业，部分种类的鲸因此而濒临灭绝。据估计，到19世纪时，人们为了获取鲸油，已经屠杀了超过25万只鲸。 5aH4+Tn7W1sjuuXO31KES8P51nEWPDQ9FBreIvefsjIKEAbJeAz7C/V+iwugXxEW