大可
你说出几个了?知道成语的来由吗?
有没有发现,囊萤映雪、凿壁偷光都跟光线有关呢。
囊萤做灯
“囊萤映雪”,说的是古时候酷爱学习的车胤、孙康的两件事。
那时点灯要用油,但家里太穷他们买不起灯油。车胤找了一只白绢口袋,捉一些萤火虫装进去,借着萤火虫发出的光亮看书,叫做“囊萤”;孙康在严寒的冬夜,利用白雪的反光苦读,叫“映雪”
“凿壁偷光”、“悬梁刺股”的故事,就留给你来讲了。
我们要探讨的是:萤火虫真能照明吗?
热光和冷光
要照明,肯定要发光啦。
最早的时候,想照明,人们盯上了火。用树枝烧起一堆火,又能取暖,又能照亮黑暗。后来,聪明人发明了火把,在那时候,就是一种很先进的灯了。篝火、火把,都是通过烧树枝、木块等东西来照亮。
当人们发现油也可以燃烧后,就出现了油灯。到这个时候,灯还是离不开“火”,都是靠燃烧亮起来的。
所以,“灯”的繁体字是“澄”,后来有了简体字,左边还是一个“火”字。
直到发明了电,灯想跟火说“拜拜”了,可是,老祖宗已经把字发明好了,火还是跟灯“站”在了一起。
哪怕车胤囊萤来照明,提起来还是离不开“火”字,古书上说: “车胤……练囊(白色的绢做成的口袋)盛数十萤火以照书……”
其实,萤火虫发光跟名字中的“火”没有一丝关系,因为有“火”的是“热光”,而萤火虫是“冷光”。
靠物体温度升高而发的光,叫做热光,比如火把、油灯、蜡烛;而萤火虫之类,把别的能量变成了光,本身温度不升高,这就是“冷光”。
电的光,可以是热光,也可以是冷光。在确保安全的前提下,你可以摸一下钨丝灯泡和日光灯。灯泡是用电流把灯丝灼热到2500℃左右而发光的,属于热光。而日光灯白色的管子不是装饰,而是管壁上涂了荧光粉。管子里还有氩气和水銀蒸气。通电时,这些气体发出了人眼看不见的紫外线,射到管壁上,荧光粉就发光了,所以是冷光。霓虹灯、在剧场里大伙起劲摇晃的荧光棒也是冷光。
发光的路数
哟,给你发现了,“萤”和“荧”两个字音同字不同,长得也有点像呢。
不过,“萤”人家毕竟是个虫子,发光有自己的一套“天然”路数。
要说清楚它是怎么“把别的能量变成了光”的,会遇到一连串的陌生词语,什么萤光素啦、萤光素酶啦、腺嘌呤核:苗:三磷酸(简称ATP)啦……哦,比较好理解的是氧气。
简单地说,萤火虫发光部位的萤光素,遇到氧气、ATP就发光了。不过如果没有萤光素酶,萤光素与氧气等要“擦出火花”,哦,应该说“擦出光”,那速度是非常慢的。幸亏有荧光素酶帮忙,效果简直像开关一样, “?”的一下,萤火虫就把灯点亮了,“欺”的一下又关闭了,于是我们看到了奇妙的“一闪一闪”的样子。
当然,这么说是非常粗略的,其间还有一些其他的“小伙伴”参与“点灯仪式”。要确切了解萤火虫的发光套路,得把什么是萤光素、什么是萤光素酶、什么是ATP等都搞清楚才行。
闪光有大用
萤火虫是昆虫。昆虫分完全变态和不完全变态。
小时候与长大后比较相像的,是不完全变态昆虫,比如蜻蜒、蟋蟀。它们从出生开始到长大成虫,经历卵、若虫、成虫三个阶段,若虫跟成虫一看就是一家子的。
完全变态昆虫,要经历卵、幼虫、蛹和成虫四个阶段,不仅幼虫与成虫看上去连亲戚都搭不上边,还要格外多做一个阶段的“蛹”。
萤火虫是完全变态。完全变态的还有蜜蜂、蝴蝶、蚕等。你也许看到过蚕茧,那就是蚕的蛹呀。
大概不甘心一生被误认为不是一个虫,所以,萤火虫发挥“光技”,四个阶段都能发光。
哈哈,萤火虫可没有这个“心机”,人家发光是有实用的。
比如,幼虫发光,是为了警示敌人:我有毒,你吃了要后悔的!而成虫发光除了警示敌人外,还有更多作用。警示也不是装装样子吓唬敌人,有人发现,吃了萤火虫后,蜥蜴死了。
区别“本族”与“外族”也是发光的用处之一。萤火虫的种类很多。我们以为“一闪一闪”,其实,不同种类的萤火虫,闪光的亮度与颜色、“开关”的速度与间隔时间等是不同的。这就像不同的“方言”,只有彼此能对得上“话”,才可以认定是“老乡”。认定后要办的大事是繁衍后代,因为成虫的生命很短暂。
这时的发光就是为找“结婚对象”了。尽量用发光吸引对方,以获得成功。有时“新娘”只有一个,“求婚新郎”一大群,那就要比准的光更亮、更持久。
眼睛太受累
说到这儿,对萤火虫能照明不怀疑了吧?
有认真的人还做过实验。把字打印在白纸上,字的大小几乎是一般课本的三倍。在一个比白绢透明得多的玻璃瓶中,放人25只萤火虫,把白字黑字凑近玻璃瓶,无法看清字迹。把虫添到50只,勉强看清字迹。添到100只,字迹清楚了,但一会儿就感到眼酸头痛,无法坚持。
不知道车胤的“数十”到底是多少萤火虫?就算再多,那忽闪忽闪的光亮,能像灯光那么稳定吗?
从暗处突然来到阳光下,你会不由自主眯起眼睛;从太阳光下进入室内,则会像进入山洞深处,什么也看不清。无论怎样的情况,眼睛都要调节后才能适应。当照明不稳定的时候,眼睛不得不随时调节,多累呀。
保护萤火虫
不仅为了保护眼睛,不要“囊萤做灯”,从保护大自然来说,也不应该“囊萤”。车胤他们那会儿,没有多少污染,萤火虫应该不少,可现在的自然环境比那时脆弱得多。
今年4月,有个节日准备“放飞十万萤火虫”,引发一片反对声,结果活动被阻止。
要“放飞”,首先就要“抓捕”。因为大量萤火虫被抓捕、被贩卖,很多种类的萤火虫绝迹了。
这么对待萤火虫太残忍。而且,萤火虫对人类来说,是益虫。
萤火虫吃蜗牛和钉螺。蜗牛吃庄稼(不过蜗牛可以做很多种药),钉螺与害人的血吸虫有关。
萤火虫还能证明环境好坏,因为它喜欢生活在水质好或者植被好的地方。如果某个地方不是人为抓捕而萤火虫消失了,说明环境出了问题。
萤火虫还带给人类很多启迪呢。
有种“生物灯”跟“襄萤”一个意思,不过,住在玻璃灯里的生物,是一群遇到沼气就会发光的细菌。这种细菌不用专门去繁殖、生产,从家庭垃圾里就能回收到。不用架电线,亮光送上门。而且亮度与稳定性,绝对不像“囊萤映雪”那样,容易导致人的视力下降,患上近视眼什么的。
是的,除了萤火虫,有许多生物能发光,比如细菌、真菌、蠕虫、软体动物、甲壳动物、昆虫和鱼类等,都是“冷光”。当然,各种生物发光的“路数”各有奇招。比如有一种水母,发光主要靠一种叫水母素的蛋白质。
萤火虫发光中的萤光素酶、ATP等的作用,也引发了科学家的脑洞大开。因为生物体能产生ATP,利用它引发光亮的特性,可以诊断早期癌症、探测太空是否有地球外的生命……
至于直接跟“灯”有关的,除了根据对萤火虫的研究,创造了日光灯外,科学家用人工合成的方法,把萤光素、萤光素酶、ATP和水混合成“生物光源”,制成头灯。因为不用电,没有磁性,戴在头上不但安全,还可以在地下、水里做需要防触电、防磁的工作。
怎么样,很棒吧。
车胤好学,我们要学习;至于“囊萤”,就免了吧。
让萤火虫一直闪下去吧。