据刘国梁说,他是个“不懂球的胖子”。他本人和他指导下的乒乓球队拿过无数次的世界冠军,他都不懂球,还有谁敢说自已懂球?老芦是体育菜鸟球类呆鸟一只,更不敢说球了。老芦这里所说的球可不是体育里的球,而是球体。引起此话题的则是老芦的孙子芦小二,他小人家才八岁,却参加了个足球队,虽踢不进几个球,也踢的浑身汗水。吃着奶奶买来的大西瓜,芦小二突发奇想,问爷爷道:
小二:爷爷,这西瓜为啥是圆的,像个足球?
老芦:足球有这么大吗?象篮球吧。爷爷问你,你的头为啥是圆的,也像个足球?
小二:当然要像球啦,要不鼻子眼睛耳朵望哪儿长啊?你看猫,老虎的头都像球嘛!
老芦:也不一定,你看驴头马头鳄鱼头,龙虾的头都不是球形的。
小二:对呀,为啥呢?
老芦:这个问题可复杂啦,爷爷也不懂球,跟你随便说说,你也别当真,咱就从西瓜说起吧。
老芦:水果里西瓜最大最重,生长时需要大量养分。西瓜的叶子是绿的,含叶绿素,能接受阳光的能量把水和二氧化碳合成为糖等有机物,含糖的汁液通过茎蔓进入西瓜并贮存于瓜瓤中,所以西瓜是甜的,这叫做光合作用。西瓜为何是球形呢?因为西瓜的大小确定后,球的表面积最小。表面积小而且光滑,能减少病虫害和灾害性天气,如风雨和冰雹的危害,另外球体与地面的接触面最小,有利于通风和光照。表面积小,水分蒸发少,有利于果实生长成熟。
小二:西瓜皮也是绿的,也含叶绿素,也能制造糖。西瓜皮越大,晒到的太阳的面积越大,就能制造越多的糖。球的表面积最小,不是不能制造更多的糖吗?
老芦:说的不错,但是西瓜皮的绿色不是叶绿素造成的,而是含有各种胡萝卜素,花青素等色素。西瓜不总是绿色的,还有墨绿色的和黄绿色的。这颜色是基因决定的,就像你的皮肤是黄色的,黑人皮肤是黑色的。另外,西瓜皮有很光滑的腊质膜,表面没有气孔和保卫细胞,不能吸收空气中的二氧化碳,没有二氧化碳就不能进行光合作用,所以西瓜皮表面积大不能增加西瓜的营养。
小二:那为啥西瓜皮有那么多花纹呢?
老芦:那是为了好看,能吸引人和动物来吃它。
小二:吸引动物来吃它?对西瓜有啥好处呢?
老芦:人或动物被西瓜的颜色和美味吸引,人吃了西瓜后就把瓜籽扔掉,使之散布到各处。动物吃西瓜是连瓜籽都吃进肚里,瓜籽不能消化,随粪便排出体外,第二年就能长出新的西瓜苗来。
小二:喂,喂,爷爷,上次到夏威夷,我看见水果店里卖的有四方西瓜,不是说西瓜都是球形的吗?这是怎么回事呢?
老芦:嗬,好记性!对呀,那是方形西瓜。方形西瓜是人工造成了,种瓜人在西瓜膨大时把瓜放进一个四方的透明塑料容器中。等西瓜长成就成了四方西瓜。
小二:四方西瓜是不是更甜,更好吃?
老芦:不会啦!四方西瓜与球状西瓜的味道是完全一样的,但是四方西瓜贵得多。四方西瓜的种籽种到地里长出的西瓜还是球状的,因为基因没有改变。
小儿:既然味道一样,还贵,为啥还有人买西方西瓜呢?
老芦:因为看着很稀奇,有钱人就卖来尝尝新鲜。四方西瓜的一个好处是运输方便,四四方方地码成一垛垛,节省空间还不会乱滚摔烂。另外,如果你不用四方的罩子,而用其它形状的罩子,你就能造出心形西瓜,金字塔西瓜,葫芦西瓜,甚至哑铃西瓜。
小二:嗯,有点道理。爷爷,西瓜,苹果,桔子,柚子,葡萄都是球形的,黄瓜,丝瓜为啥是长条形的呢?
老芦:西瓜很大,只能长在地上,还有南瓜,冬瓜也很大,也都长在地上。这些瓜类大多是球形或类球形,也有椭圆或长椭圆形的。很多球状水果是长在树枝树杈上的,球形或类球形是大多数,包括桃李杏梨等。黄瓜,丝瓜,苦瓜,瓠瓜等都是长在藤蔓上的。藤蔓爬在架子上,黄瓜等悬空吊着,受重力作用长成圆柱状。当然这也是在长期的生物进化过程中被选择保留的遗传特性。
小二:有意思,除了西瓜水果,还有什么球形的东西吗?
老芦:当然有,还很多呢!比如咱们剧住的地球,地球的卫星月球,太阳和太阳系里的行星和它们的卫星,都是球形或类球体。能观察到的太阳系外的天体,也都是球形的。有人说:“上帝喜爱球体,所以创造世界时把所有的天体都造为球形。”
小二:上帝为什么最喜爱球形呢?
老芦:因为球形是自然界最完美最稳定最对称的形状,宇航员在太空失重的情况下,在太空舱里泼一杯水,这水就悬浮在空中,变成一个球形的水珠或水球。你看早晨草地里或树叶上的露水珠不都是球形的吗?
小二:没错,是的,我吹出来的肥皂泡泡也球形的。难道所有的天体都是球形,没有其他形状的吗?
老芦:天体都有巨大的质量,都受到万有引力的作用,向天体的内核运动。而天体又在不停的自转中,产生的离心力与与向心力(重力)相当时,天体就成了稳定的球体。有趣的是所有的天体都在持续不断的运动中,比如月球一边自转,一边绕着地球转;地球也是一边自转,一边绕着太阳转;太阳本身也是一边自转,一边带着整个太阳系绕着银河系的中心在公转。在自转中,天体的不同部位有着不同的速度,赤道附近速度最大,自转轴的两极速度最慢,所以天体都不是完美的球体,而是个椭圆球,赤道附近的肚子变大,两极压缩,使球体变扁,但是基本上还是近似球体。但是天体的质量和自转的速度也影响到球体的形状,如果质量或体积太小,自转太慢,天体可能是其它不规则的形状,比如很小行星或陨石块。
小二:你是说大的天体是球形,小的天体就不一定了,是吗?
老芦:是的,有数学家计算过,只有质量超过10的21次方或直径超过一千公里的天体才能有足够的引力使天体变成球形,而且质量越大,球形越完美。比如,地球是个椭球形,赤道半径比极半径大42公里。太阳很大,赤道半径比极半径只大12公里。另外自转速度越快,天体的肚子越大,形状越扁平。如果自转速度太快了,天体的肚子可能破裂而解体。
小二:月亮很小,为什么很圆呢?
老芦:月亮比地球小,但在太阳系所有的卫星里,月亮是第五大,直径有3400多公里,不算小,所以是球形。但有些直径小于一千公里的天体也可能是球形的,比如土星有颗卫星叫土卫一,直径是400公里,比月球小多了,但是仍然是球状,是太阳系里最小的球状天体。土卫二直径500公里,也是球形。但是土卫七直径270公里,土卫五直径200公里,这两个卫星质量太小,形状就是不规则形状,而不是球形了。在火星与木星之间有个小行星带,里面有大约50多万颗小行星。除了其中的四颗矮行星之外,其余的质量都很小,都是不规则形状的。
小二:啥叫不规则形状?
老芦:不规则的形状就是不具有规则的几何形状,比如棍棒状,盘状,或有棱角的球状等等,好比山上的一堆石头,奇形怪状,各式各样。
小二:听说宇宙里有很多黑洞,黑洞也是球形的吗?
老芦:对,虽然我们看不到它,但能推断黑洞也是球状的,还能算出黑洞球的半径。因为黑洞,还有白矮星,中子星等天体,因为它们的质量特别巨大,就会把周围的所有物质都吸进中心,形成近乎完美的球状。
小二:那宇宙也是球形的吗?
老芦:这个问题很复杂,爷爷没法回答你。但是既然上帝这么喜欢球,爷爷猜想宇宙也应该是球状的。宇宙学家们有多种描述宇宙的理论,有的说是球形的,有的说是平坦的,还有的说是双曲线形的,有的说是有限的封闭的,有的说是无限的开放的,还有说宇宙是多重的,宇宙外层还有宇宙,还有的说有多个平行宇宙,物质或能量能够在不同的宇宙间穿越。呵呵,这些问题等你长大后再去钻研吧,不过爷爷觉得,这个问题永远都不可能有答案,与宇宙比起来,人实在太缈小了!人类费了二十万年的劲,至今发现的所有知识加起来,只不过才是知识海洋中的一滴水,以人类的 能力是永远不可能认识大海全貌的!
小二:太有意思了,讲的口渴了吧,谢谢爷爷,请吃西瓜!