他发现了“水往高处走”丨科学史小画

编者按：每周中科院之声会手绘一张“科学史小画”，再由中国科学院自然科学史研究所给大家介绍小画背后的故事。

胡克是近代科学史的一位奇人，至少做出了三项可使其英名不朽的贡献：第一是提出了弹性力学中的胡克定律；第二是完成了第一部显微学专著《显微术》，并提出了“细胞”（cell）这一术语；第三是胡克曾担任英国皇家学会秘书，为近代科学的建制化以及科学交流做了杰出贡献。当然，胡克在其他方面，比如天文、光学、磁力、建筑等方面均有不俗表现。但是许多人不知道，毛细作用也是胡克首先发现的。

1661年4月10日，胡克向皇家学会的一些成员宣读了他新近出版的小册子《解释实验现象的尝试》。当时胡克担任波义耳的实验助手，他注意到把细玻璃管置于水中后，玻璃管内的水面会上升，而且玻璃管越细，水面上升越高。但是在这本小册子中，胡克并没有正确解释这一现象，在他看来这似乎由大气压施加于粗细不同的玻璃管造成的。到了18世纪，已有科学家发现在真空中也会发生这种现象，这样就说明了它与大气压无关。

现在我们知道，像胡克发现的这种插入水中的细玻璃管液面上升的现象为毛细现象（毛细作用），其本质是由进入毛细管中液体表面张力作用产生的。毛细现象在日常生活中非常普遍，比如早晨你洗漱时不小心把毛巾的一角浸到盛水的脸盆里，过一段时间会发现毛巾没有浸水那一部分也湿润了许多。这正是毛细作用的结果，构成毛巾的许多纤维交织在一起，形成许多毛细管，水沿着毛细管上升，结果把原来干燥的部分湿润了。

胡克当时已经认识到毛细作用对生物和地质过程产生的影响。事实的确如此，在植物养料、水分的吸收、输送上，毛细作用扮演了重要角色，工程地质、水文地质中，毛细作用也不容忽视。可见，我们需要好好认识毛细作用，因势利导，才能趋利避害。

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来源：中国科学院自然科学史研究所

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