奇怪的转纸针

　　空气是无色透明的，因此由于温差所产生的空气的对流现象，往往很难被人发现，尤其是十分微弱的对流。下面的实验能助你发现它。

　　取一张平整的薄纸，裁成长方形（2×6厘米²），按照它的横、直两个方向各对折出两条中线，把纸展开，并使纸条从中心到两端略有扭曲，如同螺旋桨一般。再取一块橡皮，用一根大号缝衣针垂直穿过橡皮，使针直立在橡皮上，做成一个底座。把纸片的重心对准针尖，将纸片轻轻平放在针尖上，它便可以在水平方向上任意转动。将一只手的手掌与四指弯成半圆形，围拢纸片，调节位置，可以看见纸片自动绕针尖旋转，而且转动方向总是由掌心指向四指的（如图 1．57所示）。天气越冷，效果越明显。请你做一做，并说明纸片自转的原因。

　　这是因为冷天气温低，手的温度较高，靠近手周围的空气，温度也比较高些，密度比周围空气的要小一些，因而要上升，由旁边的冷空气来补充，形成了自下而上的对流。这种看不见的对流能被顶在针尖上的薄纸片反映出来。因纸片被对折过，面略略倾斜，靠近掌心的前缘略有上翘，上升的气流对一侧的纸片产生向后的分力作用，加之手的各部分的温度不同，指端温度总比掌心低些，因此接近掌心处上升的气流总较手指那边大些，这种对流快慢的差异，对纸片的作用也不一样，因而形成了纸片由掌心向四指方向的旋转。这个实验与挂在煤油灯罩上的纸片卷，在燃灯时会转动的道理是一样的。这个实验在前一世纪的七十年代里就有人做过，曾被有神论者作为“人体能够发出神秘力量”的唯心学说的依据，当时不知它是热对流现象的反映。