誰能分開馬德堡半球呢？──瑪葛利特

　　如果你覺得你有用不完的精力，卻彷彿沒有什麼事情可以幹，建議你可以玩一種有一點無聊的遊戲。這個遊戲是找一個「真空包裝」的茶葉袋，不管裡面裝的是綠茶、紅茶、烏龍茶，不管外面印的是溪頭、坪林、鹿谷產的茶，請用你有力的雙手，在不拉破茶袋的前提下，請將茶葉與外面包的塑膠袋拉開。那還不簡單，雙手萬能嘛！抱歉，這個實驗可以証明雙手也有無能的時候。

　

真空包裝的威力

　　「真空包裝」是商場上很流行的一句話，但是很少人知道「真空包裝」多有威力。歷史上第一個被真空包裝威力嚇到的是費迪南三世。據說他是十七世紀中期，一個比較有點科學頭腦的皇帝，他喜歡看科學實驗。1654年，他與一批近臣在德國南部的雷根斯堡（Regensburg）郊外，那裡有十六匹的馬，馬是駿的，地上擺了二個半圖形的銅球，球是空心的，球的顏色是紅棕色，直徑是35.5公分。兩個半球的中間有一層浸滿了油的皮革。

　　這兩個半球是馬德堡的市長瑪葛利特（Otto von Guericke, 1602-1686）製造的。這個市長太特殊了，他是德國人，但是長期（1631-1646）在瑞典擔任工程軍官，他會製造許多怪里怪氣的東西，而且不一定在戰場上有用，例如他後來就製造了一支「真空抽氣機」（vacuum pump）。1646年後，他回到自己的家鄉，擔任馬德堡的行政首長，他繼續製造一些不太實用的東西，包括那兩個半球。

　　在眾目睽睽之下，他取出那支真空抽氣機，把二個合起來半球中的空氣抽掉了，然後讓那站台一邊沒事幹的馬，有一點事幹。瑪葛利特將馬分為兩邊，每邊有八隻，每匹馬都有鏈子相連，鏈子的最後一端各接半球的一端。怎麼了，想用十六匹馬把銅球分屍嗎？

　

有氣息是多麼奇特的事

　　一聲的吆喝！像拔河似的左右八馬使勁的拉，卻拉不開這二個半球。這是歷史上非常著名的「馬德堡半球實驗」（Magdeburg hemispheres experiment）。為什麼用十六匹馬的拉力，竟然拉不開這二個半球？當時就有人以為是在半球內吸光了空氣，半球裡面就產生強大的吸力。但是吸光的空氣怎麼會產生吸力呢？真空是什麼都沒有的，所以真空裡面不會有吸力。因此半球拉不開的原因是半球外面空氣的壓力（air pressure）把半球壓密了，這空氣壓力大到一個地步，竟然是十六匹馬也拉不開，而人每天活在這個大的空氣壓力之下，竟然不知，真是好玩。

　　人要感謝上帝給人的身體的，有個肺部可以儲存空氣並與外面的空氣相通，人如果體內沒有空氣，就會瞬間被空氣壓力壓扁。我們體內的空氣壓力正好是與外面的空氣壓力相等，所以人才沒有空氣壓力的感覺。同樣，在水裡的魚體也有水，並且與體外的水相通，否則魚會被水的壓力壓扁。而瑪葛利特的馬德堡半球實驗，正証明了有空氣壓力的存在。

　　對了，你現在還在努力的想將茶葉與真空包裝分開嗎？給袋子引進一點空氣吧！然後泡杯熱茶喝喝。

　

你是用鼻子在呼吸嗎？──波義耳

　　很多人喜歡看電影或卡通上的機械人，以為機械人有那些力量或功能真利害，其實真正利害的才是人。因為不會有一個機械人比設計製造他人的利害，很多人迷上機械人，卻不太懂得欣賞自己身上奇妙的構造。

　

呼吸的奧秘

　　例如很少人會欣賞自己的呼吸，以致於有人呼吸好多年了，卻不知道自己是怎麼呼吸的。我們是用肺部呼吸的，但是肺本身沒有肌肉，所以肺要呼吸需要胸部肌肉的幫助。你可以注意一下，當要呼吸時，我們的胸部就會抬高一點點，這「一點點」就非常的重要，因著胸部肌肉的抬高，肺部的體積就會伸大一點點。當肺部裡空氣的體積一增加，空氣的壓力就會降低，雖然肺部內空氣壓力祗比身體外的空氣壓力低了百分之一，外面的空氣就順著鼻孔進入肺部。反之胸部的體積下壓一點點，肺部的體積減少，肺部的空氣壓力就增加，立刻將空氣自鼻孔排出一部份的空氣。這就是我們的呼吸，胸部、肺部、鼻孔完美的組合，並且互輔互助。

　　如果我們用手將鼻孔捏住，嘴巴也打不開，你會發現胸部再怎麼用力也提不起來。反之，如果胸部不抬高一些，鼻子再怎麼用力，嘴巴再怎麼哈氣，空氣也進不到肺部裡，要判斷你所看到的機器人是高手嗎？很簡單，看那個機械人會不會呼吸？

　

波義耳的耳朵沒有問題

　　其實人的呼吸，完全符合著名的「波義耳定義」（Boyle’s Law）：在一定溫度之下，空氣的體積與空氣的壓力成反比。請你不要以為波義耳定義，祗產生在大學的實驗室裡，或是在北極的某一座冰山旁邊，不！當你每一次的呼與吸，就是在做一次波義耳定律的實驗，這個定律實在離我們不遠。

　　為什麼有人會去想空氣裡壓力與體積的關係？他是不是吃飽飯沒事做是不是？波義耳（Robert Boyle, 1627-1691）不是沒事幹的人，他是牛津大學的教授，英國皇家科學院的創始人，他發現「石蕊」試紙可以測定酸鹼值，並提出化學反應是根據「元素」，而非煉金煉丹似的胡搞，如果爐中沒有金子的元素就鍊不出金子，如果沒有永生的材料就煉不出長生不死的藥丸。為此波義耳被稱為「化學之父」（father of chemistry）。今天，我們的每一本化學課本，也都會從化學元素教起。

　　雖然不懂「波義耳定義」的人也可以呼吸，但是懂的「波義耳定義」會讓我們呼吸的更有趣，更感恩。