探究物理：挑戰萬有引力

章魚與真空吸盤

據說，19世紀日本皇室一艘滿載朝鮮貴重瓷器的貨輪在日本海沉沒，儘管知道沉船地點，但因潛水員下潛不了那麼深，於是求助於章魚⋯⋯

章魚跟烏賊一樣，同屬頭足類動物，因為牠的「腳」長在頭頂上。章魚有8隻長腳，像8條帶子，所以人稱牠為「八帶魚」。其實，章魚根本不是魚，而是一種貝類。

章魚的大腦相當發達，可說是「海洋中的靈長類」。牠那靈巧的腕足能搬運石塊、貝殼、玻璃等「建築材料」來修造自己的房屋，建設海底「都市」。受過訓練的章魚，竟有記憶自己主人的能力。更有趣的是，章魚對器皿嗜好達到成癖的地步。法國潛水家庫斯托和久馬曾在距馬賽不遠的海底，發現一艘古希臘時期的沉船，貨艙中有許多盛酒用的雙耳瓶，幾乎每個雙耳瓶內都有一隻章魚。小章魚常把牡蠣、海螺的貝殼作為棲身之地。

迄今已知的最大章魚是普通的太平洋章魚，潛水員們熱衷於和這些大型動物進行搏殺。1973年2月18日，潛水員海根在華盛頓州的夏胡德運河18.3公尺深處，用單手以「角力」方式捕捉了一隻章魚，其腕足展開後的半徑是7.8公尺，重53.6公斤。另外有一則報導說：「1896年11月，美國佛羅里達州聖奧古斯丁的海濱，曾

發現一堆重約6∼7噸的海生動物殘骸。經華盛頓美國國家博物館化驗，直到1970年才確定那堆殘骸是大型章魚的遺骸，推測腕足張開可達61公尺。」

章魚的每隻腕足上分布著大小不一的約一百個吸盤，每個吸盤像醫用的小拔罐，能將獵物緊緊吸住，因而被認為這是牠們最厲害的武器。在傳說中，章魚常被描繪成兇殘的海怪。法國著名作家雨果在他的《海上勞工》一書中，把章魚刻畫成「具有形體的惡魔，將會把人拖住吸乾」。其實哪有如此毛骨悚然的慘案？居住在大洋洲吉伯特群島的原住民，往往利用章魚的腦在兩眼之間表皮下的特點，兩人一組，一個作餌，另一個對準牠腦部用牙把牠咬死。當然，在這生死關頭，必須配合準確，分毫不差。

19世紀初，希臘、日本的漁民大量捕捉章魚，目的是利用牠們奇特的習性來打撈沉沒在海底的東西。

希臘的克里特島，由於煤船頻繁地往來裝卸，海底堆積了厚厚一層煤。漁民們常捉來章魚，拴在繩子上丟進海裡，讓章魚到海底去抓煤塊，然後再把繩子拉上來，煤塊也就跟著撈上來了。

章魚能抓住煤塊，就是利用牠腳上的吸盤。吸盤的構造和人們用的拔罐相似。拔罐裡的燃燒物消耗了罐中的氧氣，使罐內外產生壓力差，這就是拔罐有吸力的原因。章魚則是利用肌肉收縮排出吸盤內的水，造成吸盤內外的壓力差而產生吸力。章魚吸盤的吸附能力很強，有時甚至能吸住比自己身體重20倍的煤塊。

文章開頭提到打撈日本沉船上的瓷器，正是利用了章魚腳上的吸盤。人們把章魚繫上細繩投入大海，沉至海底，章魚便覓罐而臥。隨後，人們拉起繩子，頑固的章魚緊緊吸住器皿不放，於是一個個貴重瓷器被吸拉上來。

章魚強而有力的腳和吸盤也是牠的防禦工具和進攻武器。在海洋裡，與牠同樣大小的動物都受其害，即使是最大的、裝備最好的蝦，也難免成為章魚的犧牲品。據說，產於北太平洋的大章魚，其腳有3公尺長，潛水員碰上牠，凶多吉少，牠甚至能把腳伸到小艇上，把小艇拖翻！

章魚兇殘，可對自己的子女卻照顧得無微不至。章魚為了保護自己所生的蛋，常端坐蛋上，須臾不離，不吃不喝，確保下一代平安出生。

更有趣的是，章魚休息時，總是留一兩隻長腳「值班」。長腳不斷轉動，如觸到敵害，牠便會跳起來，逃之夭夭。

章魚還有一套登陸越境的絕技。有一位科學家曾親身經歷過這樣一件事：有一天，他提著一個裝有章魚的水桶走進書房，準備讓客人觀賞。在等待客人的過程中，他專心致志地看書，突然聽到一聲巨響，原來水桶裡的章魚竟越出水桶，爬上書架，將一本厚書推了下來。

回過頭來，我們再來談談章魚吸盤產生巨大吸力的道理。人們早已利用這一現象來研製用具和機器，如「真空吸盤式」塑膠掛衣鉤。這種塑膠吸盤只要往玻璃或者平滑的木板上一按，擠出盤內空氣，造成吸盤內外的壓力差而產生吸力，這樣掛衣鉤就能牢牢地吸在玻璃或平滑的木板上，一個小小衣鉤便可支撐一件大衣的重量。

在工業上，人們利用這個原理製成了真空起重機。這種起重機用吸盤代替了普通起重機的吊鉤，工作時像章魚一樣，把裝有吸盤的單臂對準吊物的光滑部位，就能牢牢地抓住起吊物。國外曾有人用這種起重機吊運重達30噸的水泥預製板。

章魚與真空吸盤

據說，19世紀日本皇室一艘滿載朝鮮貴重瓷器的貨輪在日本海沉沒，儘管知道沉船地點，但因潛水員下潛不了那麼深，於是求助於章魚⋯⋯

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