昨天,美国游泳名将瑞安·罗切特的粉丝们愕然发现,罗切特的头发⋯⋯绿了?
⋯⋯喂,虽然说都知道里约水质有问题,但也不至于这么快把人变成绿毛龟了吧。
其实,里约出现变绿的水池是室外的水球和跳水,而罗切特参加的游泳项目是在室内,池子还是正常的蓝色。看起来要么是他的泳池里添加了太多的其他化合物,要么是他自己P了一下图,和粉丝开了个小玩笑。
即便如此,也难保有哪个运动员真的中招啊⋯⋯
正常水池里会有控制微生物生长的手段,但看起来里约的后勤保障有点跟不上。倒也不是不能理解,毕竟水是生命之源嘛。从釜底抽薪的角度,不如给里约献上一计,以死理性派之名保证百分百坑爹的万灵药——
咱就别在水里运动啦!
换种液体呗?
要不想长藻长菌长乱七八糟东西,就得有消毒手段。要消毒,许多人第一反应就是酒精——毕竟医学上酒精简直是最常用的消毒剂了。
不过,消毒的酒精不是越浓越好。通常使用的医用酒精多半是75%的,而不是100%纯酒精。单论让蛋白质变性,纯酒精确实要更快,但是它的起效有点太快了——其结果是,细菌的细胞壁会快速聚合形成一个保护层,反而让酒精难以抵达它的内部,难以彻底杀死细菌。
而医用酒精的起效慢一些,所以在这个保护层形成之前,酒精已经渗透到细菌里面去了。
那么,就让我们灌上一游泳池的医用酒精吧!在里面游泳会发生什么?
首先,所有的运动员都会沉底。酒精的密度只有0.78g/ml,比水小太多了。
沉底不要紧,水下也能游,甚至游得还更快——有一种名为“海豚踢”的技术专门适合水下,或者酒精下。不过按照奥运会规则,运动员是不能一直在水底下待着的,必须在15米线抵达之前浮出水面。
这个⋯⋯就有些困难了。对于一个体重50kg的游泳运动员来说,在酒精里想浮上来,就像是身体上绑了一个10kg的大铁块在水里游泳。虽然不敢断言完全不可能,但肯定别想正常发挥了。
但是更重要的问题是,酒精是能透过皮肤吸收的!泡在如此高浓度的酒精里,固然是杀菌了,但是很快所有的运动员都会醉倒,然后酒精中毒,最后死掉。别笑,2015年就出现过家长用酒精给婴儿擦拭退烧,导致婴儿中毒身亡的案例;而当年SARS流行时,还有一个人在浴缸里倒满40.5%酒精后进去“泡消毒澡”,很快醉倒在里面无力自救,第二天被家人发现时早已死亡,血液酒精含量高达1.35%。(扩展:看完谁还敢用酒精给孩子擦浴?)
⋯⋯太惨。酒精危险,不可儿戏;咱还是别打它的主意了,换下一个。
能快速透皮吸收的就这样被排除了。那么我们来个不透皮也不长菌的怎么样?嗯,有请液氮出场。
液氮是个好东西,绝对满足这要求,就是有两个小问题:第一,它的密度还是比水低;第二,它太冷了。
其实密度问题本来不算难:做个浅水池子,让运动员隔一会儿能踩着底下站起来呼吸一下就行。但是,这法子对酒精有用,对液氮就悬了。液氮温度很低,放在游泳池里几乎肯定会沸腾,大量氮气快速进入空中,会把原来的空气挤开,这样运动员就憋死了呀!别说运动员,很快周围的裁判和观众也都会一一倒地,这比赛就别玩了。
做冰激凌实在是大材小用了……
不想让液氮沸腾也可以,干脆把整个体育场变成一个巨大冷库,通通降到极低温度。但这样就会带来第二个问题。人呼吸靠氧气,氧气沸点比氮气高那么一点点——零下183度对零下196度。把体育场变成大冷库,势必导致其中的氧气全部液化,且不说人的呼吸有困难吧,液氧的助燃能力不是一般的强,甚至本来不可燃的东西面对液氧都能烧着,万一一个火星,可能半个运动场就报废了。这一点在液氮安全手册里专门有提到——别老想着液氮能灭火,储藏不当、和空气接触太久的液氮,里面天知道有多少液氧呢。
真男人从不回头看爆炸……
当然就算解决了这一切问题,液氮终究还是太冷了。物理学课上你也许见过液氮泼手的表演:如果人的皮肤表面干燥而没有衣服覆盖,泼上少量液氮,它们的快速沸腾会产生一个薄层,阻止液氮和皮肤直接接触——所谓莱顿弗罗斯特效应。
水也可以有莱顿弗罗斯特效应,你可能在热锅上观察到过这种现象。人体相对液氮来说,就跟热油锅一样……
但是,如此大量的液氮,运动员还穿着泳衣,这效应就完全没用了,运动员基本上会当即冻成一个大冰棍,然后当然就永远到不了终点,比赛也永远无法结束了。
这还玩什么啊,换下一个。
老是沉底不好玩,至少来个能浮起来的嘛。一不做二不休,就来个绝对能浮的好了——水银。
水银很重。它的密度大约是13.6g/cm3,能浮起铁球;而人的密度则比水稍微大一丁点。换言之,一个人在水银上,只有1/13的体积会没入水银里——差不多是站立的时候淹到小腿肚;而平躺的话,和躺在床上也没有太大的区别。
人坐在水银上。来源:theodoregray.com
这就带来了一个问题:标准的泳姿全都失效了啊!
人类游泳,靠的是躯体运动划水产生的推力。正常情况下人体应当几乎全部没入水中,不管何种泳姿,大部分动作都是浸没在水里的时候完成的。但这在水银里就不可能了,能让一支手臂没入进去已经十分勉强。可能我们需要开发一种全新的泳姿。
还有一种思路是在水银上奔跑。但是水银终究是液体,不能像固体那样提供稳定的支撑力和摩擦力。当人在路上跑的时候,脚和地面间的静摩擦力足够推着人体前进;但在水银里,脚可是会往后跑的。贸然开跑的后果只会像动画片里那些在滑溜溜的地面上跑步的人物一样,动了半天腿,没往前走多少,最后摔个大马趴。水银上如果能跑,恐怕也会变成一种非常欢乐的跑姿。
总的来说,水银好像是迄今为止最富观赏性的?
最后就是水银的毒性问题了。(是的你可能发现了,此处的液体没一个是好对付的。)出乎意料的是,它竟然不如前面两种那么危险。汞是重金属,毒性很大,但它最大的毒性是它以化合物形态存在的时候;单质汞极难被人体吸收,所以反而毒性没那么大。假如运动员体表没有伤口和开口,又戴了防毒面具,甚至可以接触单质汞挺长一段时间。
问题是,像菲尔普斯这样的运动员,都浑身上下拔了火罐,表皮受损、毛细血管破裂,好像很悬的样子啊⋯⋯
算了,看在飞鱼的份上,下一个。
密度太大不好,密度太小不好。能不能找个中间状态的?倒是有一个密度3.1的液体还不错。然而,它的名字叫液溴。
首先,液溴很臭。溴字右半边是臭不是随便起的,它的元素符号Br来自希腊语bromos,就已经是恶臭的意思了。
然后,液溴是一个强氧化剂,它能和各种各样的东西反应⋯⋯
溴和铝的反应……
说好的看游泳,不是来看火灾现场的。pass,下一个。
其实我还是挺怀念液氮的,要不是它太冷了,本来应该很合适。让我们看看能不能把温度调高一点,就一点点⋯⋯
哎呀不好意思,一不小心过头了。我们得到了液钨。
对就是灯泡里的钨,但没有液态钨的图片,因为——
钨的熔点是3422摄氏度,在所有单质里面当仁不让排名第一。但这就带来了一个小小的尴尬之处:我们其实对液钨的属性非常不了解。因为⋯⋯没有什么容器可以装它啊⋯⋯
(不许笑。)
好吧严格说存在极个别的化合物熔点比液钨高一点儿,也存在一些技术能让灼热的物体悬浮在空中,但真的用它们做容器的技术难度极大,暂时还没有人造出来能装液钨的。
不消说,如果灌一个液钨的游泳池,那么还来不及把运动员扔进去(我相信没有哪个运动员会自己跳进去),整个体育场就会像掉进岩浆一样化掉。不,这比喻太委屈钨了,刚喷出来的岩浆温度只有区区1200摄氏度而已。
赶紧换下一个吧。
温度太高了不行,赶紧调低回去。低⋯⋯低⋯⋯低⋯⋯
哎呀不好意思又过头了。这次我们得到了液氦。
和液钨相反,液氦是所有单质里沸点最低的,足足零下269度——也就是只比绝对零度高4度。卡默林·昂尼斯因为制出了液氦而获得了1913年的诺贝尔奖,可见这东西是真的厉害。
液氦的所有问题都比液氮更严重。它的密度极低,只有水的八分之一,人在里面是无论怎么挣扎都绝无浮起来的可能——当然,考虑到它的温度比液氮还低,本来就也挣扎不了几下。
但液氦还有一个神奇特征:当它的温度继续降低到2.17K以下的时候,会变成一种“超流体”。它看起来像普通的液体,但是黏度为零,可以在其它固体表面流动而不受任何摩擦阻力。这意味着泳池里的液氦很可能会沿着墙壁往外“爬”出来,流到相邻的其他泳池里面去。这样的话,我们的麻烦可就不止一个⋯⋯
太过分了,本死理性派自己都要看不下去了。上次1500米跳水的时候,我们最后给孙杨安排了一座棉花糖山;遵照同样的精神,这次我们决定也请出最后一个——
2004年,明尼苏达大学的研究者埃德·库斯勒发表了一篇论文,解决了一个困扰所有人的千古难题:人能在糖浆里面游泳吗?
答案是,能。
糖浆很黏糊,按照直觉,人掉进里面好像应该很难运动。的确在里面划水会更费力,但是这个效果是双向的,每划一下产生的向前推力也更多了,二者几乎抵消——至少,是在人这么大的东西游泳而且糖浆没有黏得过分的时候。
为了验证这一理论计算,库斯勒和他的同事往一个25米游泳池里灌进了300千克的瓜尔胶,获得了粘稠度两倍于水的液体,然后请了16位志愿者(有职业选手也有业余选手)在里面游泳。结果发现,他们在这里游泳的速度和水里面相差无几。这项研究后来获得了2005年的搞笑诺贝尔化学奖。
而在几年后,著名的《流言终结者》在电视上重复了这个实验。
参与实验的运动员名为Nathan Adrian,中文名字倪家骏⋯⋯对,就是刚刚获得男子4x100米自由泳接力金牌的队员之一。
这么说来,和以上种种逆天材料相比,糖浆还是非常可行的呀。希望糖浆200米早日成为奥运会正规项目——只不过,不知道在里面游泳的运动员会不会有发胖的危险。
不相干的东西严丝合缝拼在一起就觉得爽,是强迫症吗?