蜡烛的故事

（英）法拉第

现在来谈蜡烛的发光问题。我先在这儿点上一两支，叫它们燃烧起来，发挥一下特有的作用。可以看出，蜡烛和油灯有很大的不同，用油灯，只要在油灯里装点油，放上点灯草，或是放根棉线条儿，用火把灯芯头一点就成了。当火焰顺着棉线条儿烧到灯油那儿的时候，火就熄灭了，不过上面一部分仍在继续燃烧。谈到这里，我想大家一定会问：灯油自己不着火，又怎么会跑到灯芯头上烧起来了呢？这个问题我们得马上研究，可是蜡烛的燃烧，要比这个问题奇妙得多。蜡烛是一种固体物质，也无需用东西把它装着，你们说，这种固体物质怎么会跑到火焰那儿去的？既然是固体，不会流动，怎么又能往上跑？就算它变成了液体，又怎么会聚在一块儿不流开来？蜡烛的奇妙之处就在这些地方。

我们会场里的风很大，这对我们的讲解有利也有弊。为了使事情正常一些，把问题简化一下，我打算让蜡烛的火苗儿保持稳定状态，因为在研究一个专题的时候，对与题无关的困难谁能避开不管呢？我看见市场上有些卖青菜、土豆和鲜鱼的小商贩，他们在礼拜六晚上做生意的时候，想出了一个蜡烛遮风的办法，想得非常聪明，使我敬佩不已。他们把蜡烛放在一只玻璃灯罩里，玻璃灯罩拴在一种柱架上，要上就上，要下就下，可以自由移动，非常灵便。采用这种办法，就能使蜡烛的火苗儿保持稳定状态，就可以坐在家里仔仔细细地进行观察研究，我希望大家也这样试试。

现在，我们来观察这支已经点了一小会的蜡烛。首先，你们看，在蜡烛顶部，在火焰与烛身接触的地方，已经极其明显地烧成了一只杯子的形状。当空气流近蜡烛的时候，由于受到蜡烛产生的热流冲力影响，它便改变方向往上流动，这样就使四边的蜡、牛油或其他燃料冷却下来，以致蜡烛边缘上的温度比中间部分的低了很多。火焰顺着烛芯尽量往下燃烧着，熔化了蜡烛的中心部分，但它的外围却并不熔化。假如我在一边微微吹动烛火，杯口就会倾斜破裂，烛油也要外流，因为使烛油保持水平状态的，正是那股保持万物各守本位的地心吸力，如果杯子一旦失去平衡，蜡烛当然要往外淌蜡了。因此，我们可以看出，杯子的形成，是由于蜡烛四周受到了非常均匀的上升气流的影响，从而使它的外围部分一直保持着冷却状态的结果。凡在燃烧时不能形成这种杯子的可燃物，都不适于用作制造蜡烛的材料，只有象爱尔兰烛木那样的燃料是例外，因为这种物质如同海绵一样，本身就包含着好多燃料。

说到这里，我们也就可以明白，刚才看过的这些精巧漂亮的蜡烛，为什么用起来会那么糟糕。原来这都是一些花里胡哨的，形状极不规则的蜡烛，因此在燃烧的时候，便无法形成平整美丽的杯口，而这样的杯口，恰恰又是蜡烛身上最美好的东西。通过这一事例，希望大家都能认识到，一种产品的完美与否，决定于它的实用性，实用性是产品的最美之处。对我们说来，最方便最有利的，不是那些模样儿最漂亮的，而是用处最大、实用价值最高的东西。这支蜡烛看起来非常漂亮，点起来就糟糕得很，因为气流不规则，形成的杯口就不好，杯口不好，就一定会四处淌蜡。下面这种精彩镜头我想大家准会遇见的：当蜡烛边上烧出一条小沟的时候，上升气流便使开沟的地方变得特别粗。蜡烛在不断往下烧，开沟处的淌蜡也越积越多，终于形成了一根小柱子，牢牢地粘在蜡烛边上。蜡烛越点越矮，小柱子就越来越高，冷空气也越容易往它那儿跑，也益发降低了它的温度，使它对近处传来的热力作用，具备了更强的抵抗力。古语说得好，经一事，长一智，我们在蜡烛身上造成的严重错误和缺点，也和在其他方面所犯的过错一样，常常给我们带来一些宝贵的教训；而这些教训，假如不通过具体实践，是不可能取得的。到这儿来的人，都有当科学家的伟大抱负，因此，我希望大家要牢牢地记住这一点：在工作和学习上，在日常生活中，不管碰到什么样的结果，特别是新的结果，就应该立刻追间：“什么原因？为啥这样？”而这些问题，随着时间的推移，有朝一日，自会水到渠成迎刃而解的。

那么，烛油怎么会脱离杯子，顺着烛芯跑到燃烧点那儿去的呢？想解决这个问题，有一点还需要说明一下。大家知道，用蜂蜡、硬脂或鲸脑油制成的蜡烛，它那燃烧着的烛芯上的火苗，都能固守着自己应有的地盘，不致往下蔓延，造成烛身熔化的局面。它和下面小杯子里的烛油，总是保持着一定距离，决不侵犯烛顶杯子拥有的领域。一支蜡烛，从点着开始到全部烧光为止，各个部分之间的相辅相成，达到了这样和谐的程度，要叫我再想出个比它合作得更好的例子来，我实在是无能为力了。象蜡烛这样的可燃物，居然也会慢慢儿地、一点点地烧掉，一直不受火焰的扰乱，的确是种异乎寻常的奇观；特别是我们已经懂得了，火焰这家伙具有多大的威力，蜡到了它手里，将受到怎样的摧残，如果跟它挨得很近，蜡也马上会被弄得面目全非的。

这么一说，烛焰的燃料又是怎么到手的呢？这里有种非常有趣的现象，叫做“毛细管引力”。“毛细管引力？”可能有人要叫了，“毛也有引力？”我看先别去钻它的名称吧，这个名字还是老早取的，那时候，人们对这种引力还缺乏真正的认识哩。我们只要明白，就是这种大家管它叫毛细管引力的力，把烛油运到了燃烧的地方，使它在那儿储存起来；并且还不是粗枝大叶，随随便便运的，而是极其巧妙地送进了火焰四周发生化学作用的正中心。现在，我想给大家举一两个毛细管引力的具体例子。我们知道，毛细管作用，或者是毛细管引力，可以把两种不相溶解的东西联系在一起。比方我们洗手，一碰到水，两只手就湿了，然后使上点肥皂，搓搓，手还是湿漉漉的，这种情况，就是我要讲的毛细管引力造成的。假如你的手不脏，你只要把手指头伸进水里，水就会顺着手指往上爬一小段路，虽然你不会去做上个记号检定它。

大家再看，这儿有只盘子，里面放了根食盐柱，是一种可渗透性物质。等会儿我还要把一种液体倒进盘子里，这种液体不是水，而是呈饱和状态的食盐溶液。所谓饱和，意思就是已经“吃饱”-了，不能吸收更多的东西了，因此下面出现的情况，便不应认为是溶解的结果。我们姑且这样假设：盘子好比蜡烛，食盐柱譬如烛芯，食盐溶液呢，当它是熔化了的烛油（我已经把它染成蓝色，好让大家看得清楚些）。现在我把食盐溶液往盘子里一例，它就顺着食盐柱一点—一点往上爬，越爬越高，要是食盐柱不倒下来，就能一直爬到顶。假如这种蓝色溶液是可燃性的，而我们又在食盐柱顶上安了根烛芯的话，那么，当溶液跑进烛芯的时候，用火一点它就会燃烧起来。能够眼睁睁地望着这种景象产生，能够亲身观察它那奇妙的前因后果，的确是件极其有趣的事。你洗好手以后，拿条毛巾把手擦擦干，毛巾呢，由于毛细管引力作用，吸收了你手上的水分，弄湿了，烛芯的被烛油弄“湿”，也是同样情况。我看见有些冒里冒失的孩子，他们洗好手以后，抓条毛巾揩了揩，往脸盆边上一搭就跑了。好，这一搭不要紧，没过多久，毛巾就把脸盆里的水吸了出来，转运到地板上去了，因为它被搭得不偏不倚，正好可以发挥虹吸管作用。

上面举的例子，可以帮助我们更清楚地看出，物质与物质之间的相互作用。这儿有根装满水的铁丝纱管子，它的作用，一方面可以跟棉花比美，另一方面也能与细布较量。事实上，有些烛芯就是用一种铁丝纱做成的。大家一看就知道，这根铁丝纱管子满身都是小洞眼儿，假如我朝管子顶上倒一点水，它马上打管底漏了出去。可是，如果我这样问大家：倒了水以后，管子到底是什么样子？管子里有什么？它怎么会在管子里的？大家也许会愣上好一阵子，说不出个所以然来。其实，管子里的确都是水，尽管你眼瞧着水倒进去，漏出来，好象仍然是空的。理由也很简单：铁丝纱被水打湿以后，便保持着湿的状态，而铁丝纱上面的洞眼又非常小，附在它四边的水分，彼此间的引力很强，虽然管子尽是小洞洞，水照样能留在里面不会全部漏光。同样道理，熔化了的烛油分子，顺着烛芯升至顶端，由于相互间的引力作用，别的分子也跟着继续往上爬，等到与火焰碰头的时候，便渐次燃烧起来。

节选自《蜡烛的故事》少年儿童出版社一九六二年版