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【考证】《西游记》“八百流沙界,三千弱水深”到底在哪儿?

楼主:快递麻辣烫 时间:2020-09-14 09:46:29

转载自:麦穗物理

《西游记》第二十二回唐三藏收沙僧时有诗描述流沙河的险要:八百流沙界,三千弱水深。鹅毛飘不起,芦花定底沉。这里的弱水指的是什么?流沙河中的水又为何“鹅毛不浮,芦花定沉”呢?



弱水

在神话传说中,弱水通常指险恶难度的河海。红楼梦中“任凭弱水三千,我只取一瓢”,表达的意思是对爱情的专一。

弱水真的存在吗?如果存在它的密度有多大?要解决这个问题,我们首先要了解一下物体在液体中的浮沉条件。


1.物体的浮沉条件




我们知道,把不同的物体浸没到水中,有的物体会上浮,漂浮在水面上,而有的物体则会下沉入水底。那么物体的上浮和下沉取决于什么条件呢?


我们可以用一个小的塑料瓶来做实验,我们把一个拧紧盖子小塑料瓶浸没在水中,松手,我们发现小塑料瓶上浮,最后漂浮在水面上;将塑料瓶装满水拧紧盖子在浸没水中,瓶子下沉至水底;通过调节塑料瓶中水的多少,我们可以使小塑料瓶既不下沉也不上浮。


通过这个实验,我们可以得出结论:浸没在液体中的物体,其浮沉取决于它所受到的浮力与重力的大小;当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力小于重力时,物体下沉;当浮力等于重力时,物体会处于漂浮或悬浮状态。



以小塑料瓶和瓶中的水整体为研究对象,设小塑料瓶(包含水)的总质量为M,小塑料瓶的体积为V物,小塑料瓶(包含水)的平均密度为ϱ物,水的密度为ϱ水。

则由阿基米德原理得,小塑料瓶(包含水)浸没水中时,受到的浮力为

F=ϱgV 排=ϱg;

小塑料瓶(包含水)的重力为

G=Mg=ϱgV

当物体上浮时F>G

进一步得出ϱ<ϱ

同理,

当物体下沉时F<Gϱ>ϱ

当物体悬浮时F=Gϱ=ϱ

也就是说,当物体的(平均)密度小于液体的密度,物体上浮;当物体的(平均)密度大于液体的密度,物体下沉;当物体的(平均)密度等于液体的密度,物体将悬浮或漂浮。


2. “弱水”不是水

如果弱水真的存在的话,通过之前的分析,我们可以得出弱水的密度应该小于鹅毛和芦花的密度,在流沙河中鹅毛才不会浮起,芦花才会沉底。而后两者的密度大约在0.5-0.6g/cm3,因此弱水的密度比0.5-0.6g/cm3要小。而水的密度是1g/cm3,因此可以推测弱水不是水,流沙河中流的不是水。


3. 地球上不存在“弱水”河

通过查阅液体密度表,我们发现在“弱水”密度的范围内的液体很少,只有少数几种液体符合条件。在标准状态下液氢的密度为0.07g/cm3,液氦下的密度为0.125g/cm3,液态甲烷的密度为0.4g/cm3,液氨的密度为0.617g/cm3,所以“弱水”最有可能是液态甲烷。而在地球自然环境下,是不会形成甲烷河的。


4. 外星上有“弱水河”吗?

据太空探测发现,太阳系中有一个最像地球的星体,这个星球与地球最大的区别就是甲烷取代了水的位置,在那个星球上存在着甲烷循环,会下甲烷雨,有甲烷河流和海洋。这个星球就是土卫六——泰斯。这样看来,《西游记》中的流沙河可能指的是像土卫六上的甲烷河一样的河流,流沙河可能存在于土卫六这样的星球上。

文章来源|本文为麦穗物理原创,转载请注明作者和出处。



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