端午立蛋的科學:想成功可不能只靠運氣

端午立蛋的科學:想成功可不能只靠運氣
圖片提供:跟著鄭大師玩科學

我們想讓你知道的是

若根據引力方向相反的立蛋論點,在北回歸線處則應在夏至正午(2017年6月21日12:24)較容易立起來。因此,比起立春或春分等節氣,端午這一天會更接近夏至,似乎立蛋更容易些。但實際情況又是如何呢?

文:跟著鄭大師玩科學

不同於台灣的習俗,新加坡是在立春時立蛋,中國則是在春分時立蛋。

不過當太陽直射赤道時,只有位於赤道處的正午時分才是「太陽對雞蛋的引力方向恰與地球對雞蛋的引力方向相反」。若根據這種引力方向相反的立蛋論點,在北回歸線處則應在夏至正午(2017年6月21日12:24)較容易立起來。因此,比起立春或春分等節氣,端午這一天會更接近夏至,似乎立蛋更容易些。但實際情況又是如何呢?

現在來看看這兩個力量的大小:已知地球平均半徑6,371km、地日平均距離(半長軸)149,598,023km、太陽質量是地球質量的333,000倍,帶入萬有引力公式:

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太陽對雞蛋的引力大小僅為地球對雞蛋引力的0.0006倍,對於是否比較容易立蛋而言,這個微乎其微的數據所呈現的意義就是:「與選擇的日期或時刻無關」。誠如理察.費曼所說:

Science is a way for us to not fool ourselves.

再以重心在支點上方的不穩定平衡而言,當物體受到輕微擾動而離開平衡位置時,由於重心會下降,因此就無法恢復原先的平衡狀態而傾倒。對於光滑而不會變形的平坦接觸面,若是不考慮蛋殼細微的凹凸表面而視其為完全光滑的凸面剛體時,這樣的接觸面積就是一點,完全沒辦法豎直站立。

不過,由於蛋殼還是有彈性,因此藉由楊氏模數(Young’s modulus)所造成的壓陷面積大約是半徑0.01mm(資料來源:立春の卵)的圓,這個接觸底面積是非常狹窄的,若要維持這種立蛋平衡非常困難。因此挑一個表面粗糙的雞蛋,並且找一個表面凹凸不平的地面(或是受力時容易凹陷的接觸面),都有利於提供較大的接觸底面積,從而讓立蛋更容易成功。

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本文經跟著鄭大師玩科學授權轉載,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航