新工具-卷2

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新工具-卷2


    还有一种本位运动的计量也不可略而不论.这就是要计量那种非前进的而系圆圈式的运动,亦就是要计量物体之扩张为较大的圆形或者收缩为较小的圆形.因为在活动的计量当中,我们必须探究物体(依其性质)对于压缩或者扩展能够从容自在地禁受到什么程度,要探求它到哪一点上就开始抗拒,直至最后不能再多禁受.比如一个吹起的尿胞受压时,它可以容许把空气压缩到某种程度,但如果压力再加强,空气就不能禁受,而尿胞也就破裂.
    关于这事,我还曾经用一个精细的实验来更加准确地试过一回.我拿一个轻而薄的金属小盅,就象餐桌上盛盐用的那种小器皿,把它口朝下放入一盆水中,这样它就把腔中所含的空气也带到水底了,在盆底预先摆下一个小球,把小盅落在它身上.于是我就看到,所以这球是小得与盅腔相称,那么空气就把自己收缩在较小的空间,只是挤在一块,而并不排挤出来.但是如果这球太大,使空气退让也不自在,那这不能忍受更大压力的空气就把小盅顶倒在一边,而自身则升到水面成为气泡.
    我不但试验了空气所能禁受的压缩,我还试验过空气所能禁受的扩展.这是用下面的设计来进行的.我拿一个空的玻璃制的蛋状物,其一端有一个小孔,以猛力经小孔把空气吸出,立该用手指堵住小孔,把它放进水中,然后移开手指.所以我就看到,空气既经抽吸而扩展到超过其自然的体积,这时就挣扎着要往回收缩(如果这玻璃蛋不是投入水中,它就会带着嘶嘶之声把空气吸进去),于是就吸进充分的水以令自己能达到其原有的范围或体积.
    此上所述,我们已经确知比较稀薄的物体(如空气)是容许收缩到可观的程度的.但可触物体(如水)之忍受压缩则困难得多,只能到较小的地步.至于它们究竟能够忍受到什么程度,我曾经用下述实验作过一番查究.我做了一个空的铝球,约可容两个品脱的水,其厚度也足能禁受相当大的力量.我在球身钻一个孔,把水灌满在球内,然后用铅汁把孔封上,这时球身已经成为十分坚硬的了.然后我便用重锤把球身的两对边砸平.这样一来,水就必然紧缩在较小的空间之内,由于只有球形才是容量最大的形状.后来连锤击都不能让水再退缩了,我还用石磨或压机再压,直到水完全不能忍受更多的压力,竟然至透过坚实的铅而渗出来,象细的露珠一样.我于是就来计算经锤压而失去的空间,从而得知这就是水忍受压缩的程度,而这只是在猛力拘束下才能达到的地步.
    说到比较更坚实.更干或更紧密的物体,如木头.石头和金属之类,它们所能禁受的压缩或者扩展则比水还要少,并且是很难感觉到的.由于它们在受到这两种力量时,不是用裂开的办法,就是用向前移的办法,再不然就是用其他种种努力来把自己解脱出来;像在木头或者金属的弯折中,在借弹簧而运动的钟表中,在投射物中,在锤击中,和在无数其他运动中,都显示出这些样子.所有这些事物以及对于它们的计量,我们在查究自然当中都应该加以勘探和予以规定,做得精确固好,用估计的办法或用比较的办法也好,这就要看情节所允许可了.
    四六
    (二二)时序的事例......也叫作滴水的事例,这是借用古代那种贮水而非装沙的钟漏的意思.这种事例是以时间的刻来衡量自然,正如测竿的事例是以空间的度来计量一样.一切运动或者自然的活动都是在时间中进行的;有些较快,有些较慢,但是无不依事物性质之规定而有其固定的时刻.即使那些看来是立刻的和(如我们所说)眨眼间的活动,在延续方面也是有度可计的.