为什么竖鸡蛋跟春分没关系?因为在地球上“失重”了 | 目的地Destination

为什么竖鸡蛋跟春分没关系?因为在地球上“失重”了

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今天又是春分。每年春分时,总是被来自全世界的“春分竖鸡蛋”的新闻报道刷屏。竖鸡蛋的游戏当然很有趣,尤其是孩子们经过多次尝试,小心翼翼地把鸡蛋竖起来,会获得热烈的掌声和极大的满足感。很多报道说,春分的时候,太阳光直射赤道,所以来自太阳的万有引力南北平衡,这样当地球、鸡蛋和太阳都排列到合适的位置时,鸡蛋就能竖起来了。也只有在这一天才能竖起来。

为什么竖鸡蛋跟春分没关系?因为在地球上“失重”了

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但其实,这个解释根本不靠谱。而且你知道吗?这个流行全世界的不靠谱游戏,竟然是从中国“出口转内销”的!

“春分竖鸡蛋”的由来

根据美国天文科普作家菲尔·普莱特(Phil Plait)的调查[1],西方世界对竖鸡蛋这个游戏的了解源自1945年驻重庆的美国记者在《生活》杂志中对中国习俗的报道。只不过当时中国人玩这个游戏是在立春,而不是春分。

叶至善先生1946年1月在《开明少年》杂志里也讲了一个关于“春分竖鸡蛋”来源的故事[2]。1945年立春那天,一位杨先生邀请了七八位美国记者和军官,表演了竖鸡蛋游戏,一次竖起了一排30只鸡蛋。几位美国记者关于“立春竖鸡蛋”的报道让美国人大开眼界,纷纷效仿。关于游戏背后的科学原理,当时中国人的解释是,立春标志着“春回大地,阳气上升”。

后来之所有从“立春竖鸡蛋”变成了“春分竖鸡蛋”,很可能只是因为立春(公历2月4日前后)是中国习俗里春季的开始,于是被翻译为“first day of spring”,可是欧美国家习惯上是把春分(3月21日前后)作为春季的第一天,所以,随着竖鸡蛋游戏的全球推广,当年的“中式立春竖鸡蛋”就悄悄地演变成 国际化的“春分竖鸡蛋”了。对游戏原理的解释,也从中国古老的“阳气上升”变成了看似很科学的“引力平衡”——因为春分时阳光直射赤道,南北半球都昼夜相等嘛。只不过,这个解释同样不靠谱。

据说,当年流亡在美国的爱因斯坦听到这个新闻后大笑不止。爱因斯坦笑什么?因为他一听就知道这是怎么回事了嘛。

到1947年,日本物理学家中谷宇吉郎(Nakaya Ukichiro)看到新闻上关于“引力平衡”这种不靠谱的解释之后,也用实验证实,其实在任何时间都能把鸡蛋竖起来。

为什么竖鸡蛋跟春分没关系?因为在地球上“失重”了

图片来源:wikipedia | 摄影:Darryl E. Clarke

地球在“失重”

“春分竖鸡蛋,是因为引力平衡”的说法错在哪里呢?从天文上说,春分是太阳光一年两次正好直射赤道的日子之一(另一次是秋分)。但这真不关“引力平衡”什么事儿。虽然南北半球受到等量的日照,可太阳总是在远处,太阳对地球和我们身边一切物体的引力总是存在的,没有什么可以“平衡”的。

当然,牛顿的万有引力定律告诉我们:两个物体之间的引力,与它们的质量成正比,与距离平方成反比。与我们脚下的地球相比,太阳质量虽然很大(是地球的33万倍),但由于距离也很远(是地球半径的23000倍),太阳的引力要比地球引力小得多(约为万分之六)——我们根本体验不到太阳的引力。所以其实太阳引力跟竖鸡蛋这事儿没关系,它根本不会干扰你竖鸡蛋的这个动作和成功率。

为了方便理解,我们可以参考宇航员在地球轨道上的“失重”状态。宇航员在空间站里也受到地球引力(比地面略小,但仍然相当于地面的90%),但地球引力这时充当了宇航员随着空间站在轨道上绕地球运行需要向心力。所以宇航员们并不会感受到来自地球的引力,所以我们看到宇航员们可以自由地飘来飘去,仿佛没有任何“重量”。

同样,我们(和鸡蛋)也在随着地球在轨道上绕太阳运行,正是太阳引力充当了轨道运动需要的向心力。所以,不管太阳引力的大小是多少,就像宇航员体验不到地球引力一样,我们和鸡蛋都体验不到太阳的引力。我们和鸡蛋能稳稳地站在地球上,只是因为地球引力的作用,完全不需要考虑太阳引力。不管是你有本事站歪了还是鸡蛋有本事立住了,都不是太阳引力的功劳。

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怎么竖鸡蛋

无论是“立春竖鸡蛋”,还是“春分竖鸡蛋”,对于在一天当中的什么时刻“竖”也有各种说法。有的说法是只能在立春或者春分之前10分钟以内进行;有的说立春早上6点钟竖起来的鸡蛋可以竖立一天。相同的是他们都认为只有这一天可以进行,别的日子都不行。但既然我们已经有了立春和春分两个日期,那么这些说法显然是不靠谱的。再说,即便“引力平衡”是对的,那至少秋分也应该能竖起鸡蛋来。所以我猜,也许只是因为春分这个时候青黄不接,(古人)也没有事干,所以就玩。到秋分的时候嘛,可以吃的东西太多了,大家都忙着补秋膘去了。

所以,任何时候,只要有足够的耐心,多尝试几次,你就能把鸡蛋竖起来。

竖鸡蛋当然要在比较光滑的平面上来进行,要做到这一点并不是特别容易。菲尔·普莱特本人曾经在各种时间不同场合表演竖鸡蛋,用实际行动来破除“只有在春分才能竖鸡蛋”的谣言。他竖鸡蛋的经验是,要放松,心平气和手要稳,寻找鸡蛋的平衡位置。因为鸡蛋表面并不是绝对光滑的,总是有微小的凹凸之处,只要让至少3个(凸起的)点接触平面,鸡蛋就站起来了。

菲尔·普莱特还收到过“粉丝”提供的一个更加令人惊奇的实验成果——1999年10月16日,密歇根州一所中学的老师带领学生们不仅成功地把鸡蛋竖立在光滑平面上,而且保持时间长达一个月之久,最后还是人为放倒的。

嗯,春天来了,去竖个鸡蛋吧,同时别忘了谢谢牛顿(他发现了引力)。

当然,可别作弊哟,在泥沙地上竖鸡蛋什么的,太明目张胆了!(编辑:明天)

参考文献

  1. Phil Plait,2002, Bad Astronomy: Misconceptions and Misuses Revealed, from Astrology to the Moon Landing "Hoax", ISBN: 0-471-40976-6
  2. 叶至善, 1946, 竖鸡蛋的故事, 《开明少年》
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