2022年02月03日 10:00
【科學快訊】
撰文 Skin
給你一只雞，沒有火，沒有微波爐烤箱等電器，你要如何徒手做熟它？
朝它扇巴掌。
這不是笑話，而是一件真事：有人朝雞扇了135000個巴掌後，將生雞變成了熟雞。
2019年，有一位網友在社交平台上提出了一個問題：依據動能轉化為熱能的原理，能通過扇巴掌的方式，把生雞做熟嗎？
結果物理教授給出答案：能，只需要很快地扇491000次巴掌就行了。
雖然聽起來不太靠譜，但聽了物理學教授瑞德·阿蘭的講解後，也許你會覺得這個問題有點合理。
在烹飪中認為，當雞被加熱到74℃的時候，雞肉就相當於被做熟了，肉中的有害細菌也被破壞。因此，如果能通過扇巴掌，讓雞肉升溫到74℃就算大功告成。
因此，這個問題就變成了：將生雞變成74℃的雞需要多少熱能？
根據下圖的熱能公式：ΔE=mCΔT，也就是增加的熱能=雞的質量×比熱容×變化的溫度，我們就可以算出需要的熱量了。
比熱容是一個物理量，表達的是物質提高溫度所需熱量的能力。不同物質加熱所需的熱量是有差別的，就比如把等量的水和油加熱到相同溫度，水吸熱更多。
現在的問題就是要計算雞的比熱容。阿蘭將雞肉和熱水放在同一個密封盒裏，水溫降低，雞肉溫度增加，由此就能計算出雞的比熱容。
再回到扇巴掌的問題。根據能量守恒的原理，我們扇巴掌的動能的確會轉化為熱能，有一部分會傳遞給雞。還有一部分是傳遞給了我們自己的手掌。所以當雞被做熟的時候，按理說我們的手也熟了……
總之，在套理論下，如果不算能量的額外損失，阿蘭算出每個5m/s的巴掌能夠升溫1.03855×10-4攝氏度。因此一只2kg重的生雞（23℃）變成74℃的熟雞，共需要 491069個巴掌。
算出了雞所需的熱能，一切都不在話下。一個奧運會頂級拳手的一拳會有500-1000焦耳的能量，這意味著打460-920拳，也能讓雞肉變熟。
如果你還是嫌這樣太麻煩，別的物理大神還為你想出了更方便的方案，比如：如果一巴掌就能把生雞拍熟，需要多大力氣？
而最後得出的結論是：如果想一巴掌拍熟雞肉，你的手掌速度要達到1665.65m/s。
不過這一巴掌下去，雞沒了，手也沒了。
有人模擬了這個拍打的過程，得到的結果…… | twitter @adenoir_
說到這裏，這個科學問題似乎還是有點離譜。首先，科學家們的理論計算都是按照理想情況來的，沒有考慮到能量的流失，或者雞肉的冷卻。再者，如果想要拍熟雞肉，可能手也廢了。
但總有人不信邪，想要親自驗證一下這個問題，路易斯·魏斯 （Louis Weisz）就是其中之一。
2020年12月，他制作了一個複雜的電機系統，將它命名為「打肉機9000」，通過木頭手臂的拍打來提供熱能。而這種拍打真的有效，雞肉的溫度上升了16℃。
但理想和現實終究還是有點差距，雖然「打肉機9000」已經很努力了，但是雞肉的熱量也在不斷流失，肉被打成了肉泥，電機也被打壞了，實驗雖有成效但還是以失敗告終。
Weisz並沒有輕易放棄，很快，他又研制出了打肉機2.0版本，但這次更糟糕，電機不僅把雞肉打了個大洞，而且還讓雞肉飛得到處都是……
他甚至還設計了一種「家禽懲罰器」……| youtube- Louis Weisz
不過在2021年3月，Weisz又帶著他全新的「打肉機9001」卷土重來，這一次，他裝上了更好的電機的手臂，還加上了可調節速度的裝置，並將雞肉裝進了超薄氣凝膠絕緣材料中，防止熱量散失。
在六個小時之後，終於不負眾望地將雞肉加熱到了55℃，一共扇了135000次巴掌。
雖然最終還是沒能將雞肉加熱到74℃，但顯然是有希望的。Weisz還用相同的方法做熟了一塊牛排，並親自品嘗了它，雖然味道有些差強人意，但在科學探索的角度來說，他已經成功了。
還是那個能量守恒定律，除了動能外，勢能也能夠轉化為熱能。也就是說，如果將一只雞從一定的高度扔下去，落在地上的可能真的是烤雞了。
1986年就有人研究過這個問題了。研究者將一只25磅的火雞從10層高的樓上扔下來，立即測量雞的溫度。
在6個小時之內，他們重複扔了72次，讓雞肉的溫度順利升到了60多度。
而烤牛排也差不多，甚至還有更為詳細的研究。當從70km的高度落下時，牛排高速下落，將空氣加熱到177℃，但這個過程只有不到1分鐘，所以沒法烤熟牛排。
而在100km下落時，牛排會加速到2馬赫速度，能將表面烤焦，但平流層的冷風又會將牛排冷卻，所以可能會得到一塊只熟了一點兒的牛排。
但需要說明的是，這些結論也全都是科學家的簡略估算，而不同的估算方式也會得到不同的結果。總之，重要的是用科學的思維去解決看似荒謬的問題，說不定真的有答案呢。
看完這個，知道火、微波爐和烤箱有多偉大了吧？
參考資料：
來源：把科學帶回家
