反方:云無(wú)心
這個(gè)問(wèn)題的核心在于“為什么浮著的茶葉咬一下就沉了”,而不是“茶葉為什么會(huì)沉”。茶葉在水中的浮沉現(xiàn)象比一般固體顆粒分散復(fù)雜的地方,在于它的結(jié)構(gòu)在水里會(huì)發(fā)生變化。對(duì)此可以列出的影響因素很多,我們要做的不是列出“可能的影響因素”,而是要比較分析哪種因素是最關(guān)鍵的?!安枞~的浮沉取決于茶葉整體的密度”當(dāng)然毫無(wú)問(wèn)題。這里的“整體密度”得是指茶葉及其周?chē)c它緊密聯(lián)系的那些物質(zhì)(包括空氣甚至吸附的水)的平均密度。茶葉在水中要吸水,最后下沉,但是吸水快慢會(huì)受到茶葉表面結(jié)構(gòu)的影響。像白毫銀針那些容易浮的茶葉,那層“毫”實(shí)際上也阻礙了水與茶葉的細(xì)胞接觸。而像“邊茶”那樣用老茶葉做出來(lái)的,很容易就自己下沉了。憑肉眼也可以看出,容易浮的茶葉往往都是很嫩的“白毫銀針”、“綠芽”等帶著“纖毛”的品種。
至于加工破壞表面結(jié)構(gòu),并不是問(wèn)題的關(guān)鍵。這不是一個(gè)“是”與“不是”的問(wèn)題,而是一個(gè)“程度”的問(wèn)題。即使用肉眼,也可以看出容易浮的茶葉往往有“纖毛”存在。從茶葉表面的電鏡圖片判斷不出能否附著氣體,只能看出它是否具有“超疏水結(jié)構(gòu)”,而且,電鏡圖片中所看的茶葉是不是能浮的茶葉種類(lèi)還不確定。固體表面能否有氣體的直接因素,不是超微結(jié)構(gòu)而是接觸角。像荷葉結(jié)構(gòu)那樣極端的情況,是接觸角異常大,附著氣體能力更高,而不是說(shuō)只有那樣的結(jié)構(gòu)才能附著氣體。茶葉上的纖毛結(jié)構(gòu)有助于增大接觸角,只要接觸角足夠大就可以使得其附著氣體能力足夠強(qiáng)。關(guān)于接觸角和水中的固體表面的氣泡,文獻(xiàn)(A.M.Gaudin,F(xiàn)lotation,2Ed.,McGrawHillBookCo.,1957)里有深入分析,不過(guò)我也沒(méi)有原始論文,而只有對(duì)該文的轉(zhuǎn)述。
正反方在關(guān)于杯中水的密度梯度的分析都很不嚴(yán)謹(jǐn)。一杯茶有三種不同的散熱表面:底部通過(guò)杯底對(duì)桌子傳熱,周?chē)ㄟ^(guò)杯壁與空氣散熱,杯子上方與空氣對(duì)流傳熱還有蒸發(fā)散熱,沒(méi)有具體的傳熱參數(shù)無(wú)法斷定杯子內(nèi)的溫度分布。實(shí)際上溫度的影響比幾個(gè)答案中提到的都還要復(fù)雜,不過(guò)它的重要程度不是那么高。
應(yīng)該說(shuō),這個(gè)問(wèn)題的幾個(gè)回答都很深入。我并不認(rèn)為L(zhǎng)ewind的回答就很完備和準(zhǔn)確,但是他分析到了問(wèn)題的關(guān)鍵。疏水、纖毛、荷葉結(jié)構(gòu)等不是截然不同的范疇,而是同一范疇之內(nèi)側(cè)重點(diǎn)不同的概念。hbchendl的分析也沒(méi)有什么大的錯(cuò),但結(jié)論不是最關(guān)鍵的。
尾聲:
這回hbchendl只得了四分之一的獎(jiǎng),因?yàn)槭桥c反方Lewind分享,而且他還得再分一半給正方的八爪魚(yú),所以只剩下四分之一了。
事實(shí)上,關(guān)于茶葉的爭(zhēng)論仍然沒(méi)有一個(gè)定論。當(dāng)然,科學(xué)之所以成為科學(xué),就是它允許任何結(jié)論被證偽和推翻。
Dr.Who已經(jīng)悄悄離開(kāi)辯論賽,你們繼續(xù),我回去倒杯茶,至于那種咬一口再吐回去的惡心事兒,我才不干呢!