关于“下雪不冷化雪冷”所引发的猜想与思考


 

    我清楚的记得初中二年级时物理课本上有一道题目为:冬天下雪不冷化雪冷的原理是什么?标准答案是:化雪时,雪需要吸收空气中的热量液化成水或者升华成水蒸气导致气温下降,所以化雪时的气温偏低。我虽然不同意标准答案,但为了分数也这样作答了。后来我去请教了物理老师,老师很坚定的告诉我:按照标准答案来,除非你不想要分数。   

    我虽然按照标准答案作答了,但我还是心存疑惑,也不满老师的解释方式。我当时是这样想的:首先那标准答案给我的感觉都有问题,我觉得那雪好像挺会“跟风“似的。怎么说呢,下雪的时候大家都不化,都不吸热,化雪的时候大家一起跟着化了,抢着吸热。虽然逻辑不是很严密,但想想看还真那么回事儿,这太滑稽了。而我认为的是只要条件具备,就算下雪时也有可能在同步化雪,只要条件具备,就算化雪时也有可能停止化雪。

    其次,我的分类讨论中发现了一些矛盾。下雪时,大致有两种情况,第一种是下雪时气温高于零摄氏度,这时边下雪边化雪;第二种是下雪时气温低于零度,这时只下雪不化雪。而化雪时就只有一种情况了,就是气温高于零摄氏度,否则化雪不可能发生(其他特殊情况如:正好零摄氏度、气温多变、升华等暂不考虑)。在第一种情况下很难说,因为下雪和化雪时气温都在零摄氏度以上,不好判断。但第二种情况下矛盾就很明显了:标准答案是按照气温来判断冷暖的,而第二种情况下,气温高的反而比气温低的冷,因为此种情况下化雪时的气温比下雪时的气温高,这不是自相矛盾么?

    下雪不冷化雪冷,在第二种情况下,即使在化雪吸热,气温也高于零摄氏度,即使下雪不吸热,气温也低于零摄氏度。气温高的反而冷,这显然说不过去,为此我又去找了物理老师,老师也觉得答案有问题,但同时也很无奈:因为他仅仅是个教书的,答案不是他定的,期末考试,你还得按照原来的答案来,除非你不想要分数了。

    谚语既然流传至今,肯定还是有些道理的,但同时我又找不出合理的解释方案,我仍然认为答案另有蹊径。这是我初中二年级心中留下的疑惑。

    直到2012年冬天,媒体上经常讨论南方的湿冷要比北方的干冷更冷,虽然南方的气温略高些。我才突然恍然大悟……

    原来是我们的判断依据有问题,气温不是影响人体冷暖的唯一因素。既然冷暖是一种感觉信号,我们不妨追溯本源,以人体为核心作一个判断标准:人体恒温大约是37摄氏度,如果外界的各种因素的影响使人体体温难以维持37度,那么我们的身体就会向我们发出冷热的难受信号,督促我们做出举措来帮助身体维持37度恒温。

    也就是说,只要我们的体温能轻松的维持在37摄氏度恒温,那么即使气温是零下5度或者是40度,都不能影响到我们的冷暖。

    说到这里不得不提到一个知识点:水的比热容比空气大得多。通俗点就是同体积的水和同体积的空气上升同样的温度,水要吸收的热量比空气多得多。再简单点就是同等条件下,水会比空气吃掉更多的热量。

    这样一来第二种情况的答案就明朗起来了:下雪时虽然气温略低,但雪不融化或升华的少,空气相对干燥;而化雪时虽然气温略高,但雪融化或升华的多,空气相对湿润。同等条件下,水会比空气吃掉更多的热量,因此干燥的冷空气会吃掉人体部分热量,而湿润的冷空气会吃掉人体大量的热量。所以湿冷要比干冷更冷。

    冬天下雪不冷化雪冷的答案依据是:下雪时是干冷,化雪时是湿冷,湿冷比干冷更冷。

    去年寒假我和一个经济学院的同学讨论此事,她一个劲儿的反对我,并且插播各种条件试图维护教科书上的理论,直到我用图像配套文字说明她才明白我所说的意思,并欣然同意我的观点。我当时记下了两条笔记:1.观点一旦接受,想要改变非常困难,人们不习惯突破思维枷锁来接受新观点。2.在中国,很多人信一些理论,不是经过自己大脑思考仔细推敲,而是因为提出这些理论的人很有权威。

    现在去找专家验证答案是否正确我已经不感兴趣了,因为对错不重要,重要的要养成思考的习惯,敢于问为什么。我们要宽容失败,错了不要紧,多试错几次就会接近真理。让我感到很遗憾的是在中国,制定答案的不是真理而是权力。教育部的那一小挫人讨论制定答案,然后以教科书的形式向全国推广,提高了效率,却取代了全国学生的思考过程,全民失去思考习惯,这个历史责任,谁来承担?