點解雞蛋可以企直?端午立蛋潛藏科學奧秘 原理與摩擦力有關|星島教室

更新時間:16:30 2025-06-05 HKT
發佈時間:16:30 2025-06-05 HKT

剛過去的端午節,你們是怎麼慶祝呢?吃糭、看扒龍舟?除了這些大家熟悉的活動,你們有沒有聽過一個特別的端午習俗——「立蛋」?筆者於學校獲中文科老師邀請嘗試「立蛋」,一個非常特別的習俗。相傳在端午節正午時分,雞蛋特別容易直立起來,甚至有人說這一天是整年「天地陽氣最盛」的時分,所以雞蛋能打破常規站得筆直。今天,就讓我們一起來探究這個傳統習俗,看看雞蛋為甚麼能在端午節「立」起來,背後又隱藏着哪些科學原理?

「立蛋」起源

「立蛋」習俗的起源眾說紛紜,主要有以下有趣的說法:

1. 節氣陰陽平衡

古人認為端午節(農曆五月初五)是一年中「陽氣最旺」的日子,而正午時分更甚。這種特殊的天地能量,讓平常難以站立的雞蛋亦可找到平衡。另一說法是因太陽直射北回歸線,正午時分陽光幾乎垂直照射,太陽引力及地心吸力一正一反互相拉扯下,讓雞蛋剛剛好取得一個平衡,因而站立起來。

不過,以上所說,不少科學家就指太陽引力及地心吸力無時無刻都在互相拉扯,所以立蛋成功與否與陽氣及引力的說法無明確關係。

2. 豐收祈福象徵

在農業社會,雞蛋代表「新生」和「圓滿」。成功立蛋被視為好兆頭,預示着接下來一整年順順利利、鴻運當頭,同時代表生命力的雞蛋亦有保佑身體健康的寓意。

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獨特蛋結構

要理解立蛋困難之處,須從蛋的獨特構造說起。蛋並非完美的橢圓形,而是呈現「一端較尖、一端較圓」的結構。這種結構賦予蛋獨特的滾動特性,當蛋在鳥巢中滾動時,會自然地繞圈旋轉,避免直接滾出巢外造成危險。因此立蛋若選擇較圓的一端作為底部會更易成功,因為圓端與桌面的接觸面相對平緩,能夠提供更穩定的支撐。

除此之外,如果我們用顯微鏡觀察蛋殼表面,會發現上面佈滿了細微的凹凸紋理。這些肉眼難以察覺的微小結構,實際上大大增加了蛋殼與桌面之間的摩擦力。這就能解釋為甚麼在粗糙的木桌上立蛋比在光滑的玻璃上更容易成功。

「立蛋」必殺技

要成功「立蛋」,關鍵在於「重心」及「摩擦力」。當我們嘗試立蛋時,其實是在調整重心位置,讓雞蛋的重心在支點的正上方,並且與支點有足夠的接觸面積及摩擦力,便可穩定地立起來。

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1. 增加接觸面摩擦力

除了上文提及可以找一些粗糙表面的桌子立蛋外,我們亦可以灑一些細小粉末如鹽於桌上,增加接觸面積及「摩擦力」。如果鹽擺放得好,只需三顆鹽粒,其實便足夠形成穩定的三角支撐點,讓雞蛋達至平衡而成功立蛋。

另外,我們亦可以想方法去增加雞蛋的表面摩擦力,例如選一些表面較粗糙的雞蛋,更可用粗砂紙打磨雞蛋的底部,也是一個非常簡易的方法去增加接觸面的摩擦力。

2. 控制雞蛋重心位置

「重心」亦是成功立蛋的關鍵之處。原來,放置長時間、冷藏過的雞蛋內部流動性較低,相反新鮮雞蛋的氣室較小及集中穩定,蛋黃亦會更集中於正中心的底部,使蛋比較容易維持重心;更可以把蛋往底部搖晃,使蛋黃下移從而重心向下靠,重心越低,便越容易立起來,就像「不倒翁」的原理,能達至更穩定的平衡狀態。

生熟蛋比併

關於生蛋與熟蛋哪個更容易直立的問題,答案可能會出乎許多人的意料。雖然直覺上大家可能會認為固態的熟蛋應該更穩定,但原來熟蛋的內部已經凝固,無法調整重心,因此立蛋的成敗完全取決於蛋殼底部的平整程度,立蛋因而變得更困難。

那麼熟蛋又可以如何使其立起來?這時候,就可參考陀螺的原理,透過旋轉產生穩定的角動量。當熟蛋高速旋轉時,它的垂直旋轉軸會保持穩定,使蛋立起來。

相反地,生蛋卻無法用旋轉方法而立起來,因為雞蛋內部是液態,旋轉時內部摩擦會使雞蛋內部與外部的轉速不一致,重心亦會偏移,旋轉起來反而會左搖右晃,無法直立。

立蛋這個小小的端午習俗,看似簡單卻蘊含着不少科學道理。立蛋如此,其他傳統習俗也是如此,當我們用科學的眼光去觀察,就能發現這些習俗中隱藏古人對自然的理解和智慧。下次端午節,不妨和家人朋友一起試試立蛋。看看誰能最先找到訣竅,讓雞蛋穩穩地站起來。這不僅是傳承一個有趣的習俗,更是培養我們觀察生活、思考問題的好機會。

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小思考,大智慧

  1. 蛋兩端的形狀有何不同?這樣的設計有甚麼好處?
  2. 在哪些材質的桌面上立蛋比較容易或不容易成功?
  3. 立蛋的原理可以應用於哪些日常生活設計?

參考答案

1. 蛋是一端較圓(鈍端),一端較尖(尖端)。圓端內有氣室幫助呼吸,尖端的形狀能讓蛋滾動時繞圈,避免從鳥巢滾落。這樣的設計也讓我們立蛋時更容易找到平衡點。

2. 容易成功的材質:木頭桌面、鋪砂紙的桌面、撒鹽的桌面

不容易成功的材質:光滑玻璃、金屬桌面

3. 有趣應用例子:不倒翁玩具(低重心設計)、防滑鞋底(增摩擦力)、建築物地基(擴大支撐面積)、三腳架設計(三點支撐最穩定)

本欄逢周四刊登,由教育評議會邀請資深中小學老師、校長及大學講師撰稿,旨在為學生提供多元化的STEAM學習材料,引發學生探求知識的興趣,將學習融入生活,培養學生的世界觀、敏銳的觸覺、積極學習的態度。

文:香港道教聯合會圓玄學院第三中學STEAM統籌主任陳恩鴻