轮船为什么会相互吸引

1912年秋天，远洋航轮“奥林匹克”号——那个时候是世界上最大的轮船之一——出了这样一件事。“奥林匹克”号在大海上航行的时候，同时在离它一百米远的地方，有一艘比它小很多的铁甲巡洋舰“豪克”号基本上和它平行地飞奔着。当两艘船到达了如图65所示的位置的时候，发生了一件出乎意料的事情：小船似乎是遵从着一种看不到的力量，竟然掉转船头朝着大船奔去，并且不遵从舵手的控制，几乎径直地朝大船奔来。最终发生了相撞的事故。“豪克”号的船头撞在“奥林匹克”号的船舷上；这次碰撞非常猛烈，以致“豪克”号把“奥林匹克”号的船舷撞出个大洞来。

图65　“奥林匹克”号和“豪克”号在相撞前的位置。

在海事法庭审理这件奇怪案子的时候，大船“奥林匹克”号的船长被判为过失一方，因为——法院的判决书上说——他没有发出任何命令给横着奔来的“豪克”号让道。

可见，法院在那个时候一点儿都没看出任何异常的事情来：没别的，只是船长调度失当。事实上，这里却发生了一个根本没有预料到的状况：船在大海里发生了互相吸引的事故。

这种事故，之前在两艘船平行前进的时候也发生过很多次。可是在还没能力打造特别大的船只的时候，这种现象也显得不是那么严重。然而在最近这些年里，海面上航行着很多“漂浮着的城市”之后，船的吸引现象才特别明显起来。在海军演习的时候，舰队司令员也特别重视这种现象。

在大轮船或军舰旁边开过的小船所发生的很多事故，也许都是同样的原因导致的。

那么怎么解释这种吸引现象呢？当然，这里是谈不上遵照牛顿的万有引力定律而出现引力的。因为我们已经在第四章里面讲过引力在这里面是很小的。这样的现象完全有别的原因，需要用液体在管子和沟渠里面的流动原理来解析它。能够证实，液体顺着一条有宽有窄的沟渠向前流动，那么在沟里的狭窄部分它就会流得快点儿，压向沟壁的力量也比宽的部分小些；而在宽的部分它就要流得慢些，并且压向沟壁的力量也比较大些（这就是伯努利原理，如图66所示）。

这个原理对于气体来说也是正确的。在关于气体的学说里，这样的现象总是叫做“气体静力学的奇怪事件”。据说，下面就是人们第一次碰巧发现这种现象的经过：

在法国的一座矿山里面，一个工人奉命把那个跟外面的坑道相连接的孔用护板覆盖起来，这个外面的坑道是往矿井里面输送压缩空气用的。这个工人和冲到矿井里面的气流斗争了很长时间，却不能把它盖上；可是猛然之间，护板自身砰的一声就关上了，关上的力量居然有这么大，要不是护板足够大的话，它也许会跟大吃一惊的工人一块儿被拖进通风道里面去。

顺便说一下，气流的这种特质也能够用来说明喷雾器的原理。当我们吹一个一头缩细的横管子的时候（图67），空气在细管子里面就能把自己的压力减小。这样直管上面就出现了压力较小的空气。最终大气压就把杯子里面的液体顺着直管压上来；液体到了管口，落在了吹来的气流里面，变成雾的形状散布在空中。

现在我们就不难理解两艘船之间会产生引力的原因了。当两艘轮船平行航行的时候，在它们船舷的中间就如同有一条沟。在一般情况下，沟壁不动，水在动；这里却相反，水不动，沟壁在动。不过从这里产生的力的效能却是一点儿都没改变：在这条可以活动的沟的狭窄部分，水对沟壁所施加的压力比它对轮船周围空间所施的压力要小。换句话说，两艘轮船的相对两侧从水里承受的压力比两船外侧部分承受的压力要小。这会产生怎么样的后果呢？船在外侧水的压力下肯定会相向运动，而较小的船自然会移动得明显一些，较大的船基本上依旧停留在原来的位置，一点儿都没移动。这也就是为什么大船快速地在小船旁边开过的时候能出现很强劲的引力的缘故。

图66　在沟的狭窄部分，水的流速很快，对沟壁造成的压力

比在宽的地方弱些。

图67　喷雾器。

图68　在两艘行驶的船之间水的流动。

由此可见，船之间的引力是由流水的吸引作用造成的。急流对于洗澡的人很危险，旋涡的吸引效能都可以用这个来说明。能够计算出来，河里面的水流在用每秒1米的平常速度前进的时候，就有30千克的力量在吸引着人的身体！被这样的力量吸引的人是很难站稳的，尤其是在水里面，当我们自身的重量不能够使自己维持平稳时。最后，大家知道在快速前进中的火车也有吸引效能：在以每小时50千米的速度前进的时候，它产生大约8千克的力量吸引站在车旁边的人。

这也能够用伯努利原理来说明。和伯努利原理有关系的现象虽然时常出现，但是人们对它的原理却知道得特别少。所以把它细致地说明一下还是有益处的。接下来我要从一本普及的科普杂志所载的关于这个课题的简单论文里面摘取几段，供大家探讨。