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大樹怎麼把大量的水從根部送到高達幾十米甚至上百米的頂端直至每一片樹葉？可能植物學家能夠回答這樣的問題。
又去了著名的Berry College，一所喬治亞州的私立學院。記得國內某大學的校長梅貽琦曾說，所謂大學者，非謂有大樓之謂也，有大師之謂也。Berry College的存在和實踐與這位梅校長的論斷恰恰相反，好像憋著勁在那裡唱反調似的。
說它著名，不是說它有大師也，一個也沒有，沒有什麼裝門面的，連學生都是當地的土著；有點名氣的專業可能都是跟當地的農業，畜牧，種植有關的。剛好去的那天，學校的Softball隊在那兒比賽，去了不多的父母和親友，沒有那些整天價響的ｍａｒｃｈｉｎｇ ｂａｎｄ和啦啦隊，氣氛低調而溫馨，就像鄰里社區的一個周末的活動。
說它有名，是這學校號稱有世界上最大的校園，２７，０００英畝的面積。丘巒起伏的綠野山崗，一眼望不到邊。它也號稱是世界上最漂亮的校園。是不是最漂亮，誰也說不上，那些更有名的大學，像什麼斯坦福，柏克利，普林斯頓，康奈爾，威斯康星麥迪遜，等等，都不會服氣。其實爭這些名頭沒什麼意思。講點唯心，相信自己的感受就行了。這個學院的校園管理得非常好，乾淨清潔，一草一木都得到精心的修剪，草坪就像高爾夫course一樣，綠綠的像鋪到天邊的地毯。這所學校的學生只有兩千來人，真不知道這個學院哪來的資金來管理這麼巨大的校園的。
整個大學空曠而顯得遼遠，連學生都不多見。偶爾有一些新人坐著limousine來這裡,拍婚紗洋裝，翹首弄姿照，好留下青春的形象，老了的時候，壓一壓年輕後生的威風。
倘佯在這偌大的美麗的校園裡，心裡寧靜，兩眼就到處下鄉。偶然間，發現這樹，就是在喬治亞州生長的樹，由於雨水充足，生長得又快又高。大樹一般有二三十米高，有些老樹甚至高達四五十米！
每年的春天到來的時候，有段時間這裡的天, 地和四周景物都顯得白晃晃的，明亮得耀眼。上周末到城外去踏春，艷陽高照，風物萬千，早已是滿目芳菲，繁花似錦。
又去了著名的Berry College，一所喬治亞州的私立學院。記得國內某大學的校長梅貽琦曾說，所謂大學者，非謂有大樓之謂也，有大師之謂也。Berry College的存在和實踐與這位梅校長的論斷恰恰相反，好像憋著勁在那裡唱反調似的。
說它著名，不是說它有大師也，一個也沒有，沒有什麼裝門面的，連學生都是當地的土著；有點名氣的專業可能都是跟當地的農業，畜牧，種植有關的。剛好去的那天，學校的Softball隊在那兒比賽，去了不多的父母和親友，沒有那些整天價響的ｍａｒｃｈｉｎｇ ｂａｎｄ和啦啦隊，氣氛低調而溫馨，就像鄰里社區的一個周末的活動。
說它有名，是這學校號稱有世界上最大的校園，２７，０００英畝的面積。丘巒起伏的綠野山崗，一眼望不到邊。它也號稱是世界上最漂亮的校園。是不是最漂亮，誰也說不上，那些更有名的大學，像什麼斯坦福，柏克利，普林斯頓，康奈爾，威斯康星麥迪遜，等等，都不會服氣。其實爭這些名頭沒什麼意思。講點唯心，相信自己的感受就行了。這個學院的校園管理得非常好，乾淨清潔，一草一木都得到精心的修剪，草坪就像高爾夫course一樣，綠綠的像鋪到天邊的地毯。這所學校的學生只有兩千來人，真不知道這個學院哪來的資金來管理這麼巨大的校園的。
我真的十分佩服這所百年老校的捐贈者，創建者，和管理者，為了維持這所學術方面沒有名氣的草根大學，一如既往，不辭辛勞，教書育人，默默地耕耘，用最高的標準來提供良好的生活和學習環境。這表現出來的大氣，用一個不恰當的比喻，就像一個父母，像寵愛天之驕子一樣愛著一個先天不足的孩子。這需要大愛和相當高的修為。通過提供優美的校園環境，他們注重培養每一個到這裡來讀書的人，明白讀書和學習的意義，不僅僅為了掙更多的錢，而更重要的是要培養出對周圍世界的強烈興趣，學會欣賞追求事物的進程，懂得與自然和平相處，踏實做人，心胸開闊，不以追求利益最大化為目的，認識到生活的意義。這體現了平民教育和精英教育的根本區別。
整個大學空曠而顯得遼遠，連學生都不多見。偶爾有一些新人坐著limousine來這裡,拍婚紗洋裝，翹首弄姿照，好留下青春的形象，老了的時候，壓一壓年輕後生的威風。
倘佯在這偌大的美麗的校園裡，心裡寧靜，兩眼就到處下鄉。偶然間，發現這樹，就是在喬治亞州生長的樹，由於雨水充足，生長得又快又高。大樹一般有二三十米高，有些老樹甚至高達四五十米！
腦子裡跳出一個問題：沒有抽水機幫助，這水要從樹的根部輸送到頂端，怎麼弄上去的，這不逆天了嗎？這問題顯得無聊，是不是？莫名其妙，連問都不應該問？這樹長在那裡多年，從小生下來就看見樹，幾十年過去了，從沒問過為什麼？你到底想過這樣的問題沒有？這個現象你不覺得違背已知的常識嗎？
活了這麼大，這是第一次問這樣一個早就該問的問題。從自己的生活常識可以知道，水要被送到幾十米這麼高的地方，如果用人工去做，那我們需要用抽水機把河裡的水抽到山上；如果你住在幾十層的高層建築里，除了水要從高高的水塔送出，到了你的樓下，如果水壓不足，還需要專門的壓水機把水加壓送到頂層。物理學的基本定律已經說了，水不能自己從低處往高處流，除非有外力做功。以下是荷蘭藝術大師M. C. Escher１９6１年的作品，「水往高處流」。當然這是一種視角的欺騙。
要知道，樹是植物，不像動物，沒有一顆心臟。大家知道人的心臟相當於一個水泵，一個抽水機。它把血液擠壓輸送到人的每一個部位，包括皮膚表層；人體最高的地方是頭部。俗語說，人往高處走，水往低處流。沒有心臟，血液就不能克服重力而被送到大腦和其它地方，人就會很快死亡。心臟靠收縮舒張來提供動力，這是非常重要的。心臟強大與否，直接關係到人體的機能是否健康。人不能長得太高大。太高了，心臟如不能把血供應到大腦，器官就會死掉。除了人類，自然界大多數動物，像狗，貓，老虎，獅子，牛羊等等，都不是直立行走的，而是四腳著地，身體是水平的，就是為了降低身體各部位相對於心臟的高度，讓心臟能夠容易，快速，有效，長期地提供服務。而人類是直立的，站起來了，眼睛能看得更遠。這是以增加心臟負荷為代價的。有人說，高大的人，要消耗更多的能量，心臟會有更大的負荷。心臟就像汽車的零部件，隨著使用年齡的增長，有出毛病的時候。像姚明這樣的高體型的運動員，特別要注意維持心臟的良好運作。否則後果堪憂。
很多植物，包括樹木，朝天長，跟人一樣，直立的。為什麼不像狗貓這些動物那樣，順應大自然，也橫著生長，降低能耗？我以為，因為植物需要陽光以合成養分，它們必須爭得更多的陽光，所以直直地往上長。水分是從樹的根部吸取，沒有人一樣的心臟，怎麼從根部運水到頂部？關於樹木怎麼運水，從現象來看，樹本身就是一個抽水機，大樹是大抽水機，小樹是小抽水機，各有各的機制，大同小異。它們自己照顧自己，自己形成一套克服重力，把水從根部送到很高的地方的系統。如果人能搞懂樹怎樣運送水的機理，那麼很有可能製造出不用耗能的新裝置，可能不可能？
回到家后，上網查了一下，還真有人問這樣的問題，而且好多年前就問了。到底怎麼送水上去的，目前存在好幾種學說。
一種說法，把這種不可思議的能力歸因於「根壓「：樹的根部某種離子的濃度與周圍含水土壤的濃度有差異，因此水被壓入樹榦。這種說法有點牽強，實驗表明，靠這種濃度擴散把水送到幾十米的高度，似乎不可能。
另一種學說認為樹榦中存在著大量垂直的管狀的纖維，水的物理張力和水在管壁受到的吸附力，形成了著名的毛細現象，導致水往上升。這種說法似乎成立。但人們詰問，就憑著一種力，能夠把水送到幾十米這麼高的地方嗎？實驗指出，可能只有幾到幾十厘米的升高。
還有一種學說，就是所謂的蒸騰（transpiration）效應：樹葉要蒸發掉百分之九十的水分，而只有百分之十的水分被用來進行光合作用。這大量蒸發掉的水分彌散在周圍的空氣中，由此而造成的壓力的差異，引起水分沿著樹榦樹枝不斷地從下到上的運輸，來補充樹葉失去的水分。這可能嗎？
網上有人問他的教授這個問題，教授說，這現象本身是那樣amazing，難說的清楚。只有造物主知道！
顯然，這個問題看似簡單，實際上似乎並無定論，儘管有人言之戳戳，說他的說法是真的，但怎麼證明？
我的問題是，光有理論和假說還不夠，實驗室裡面能不能直接模擬這三種機制，證明哪一種能夠自然地，無需任何外力，真正把水送到幾十米高的地方？如能，那就是真理。現代技術已發展到這麼先進的地步，難道這模擬就是這麼難嗎？
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發表評論 評論 (24 個評論)
- 回復 釣魚城
- 老總認為是光碟機動的原因？光照在葉面，然後促使樹的根部吸收水分？這可能。但是水被根部吸收后，怎麼才使這水克服重力往上走幾十米？
總裁判: 我猜想是光的作用，並不等於光合作用，而是太陽光的照射作用，讓植物根部吸收水份和養料，其機理讀過植物學的應該知道吧？要不只有造物主知道。
我一直在想一個圖案：在一種多孔的網狀的纖維組織里，慢慢地讓水浸潤。讓這個網狀結構（想成是一個平面）垂直地豎起，觀察水到底能從下往上走多遠。比如說，可以用Costco買的Bounty Paper Towel來做這個實驗。撕一張下來，下半部浸水，然後豎起來夾住吊在那兒，看水到底能往上浸多遠。
- 回復 舌尖上的世界
- 生物流變學的問題。有一回，本學科（工程類）一位大牌教授大剌剌地論斷說，一定是樹可以產生負壓力把水吸上去。我調侃說，別忘了，'Universe doesn't suck'，那是不可能的。
- 回復 釣魚城
- 還沒有看到令人信服的解釋。能提供一個ｌｉｎｋ嗎？
sousuo: 找本植物學看看就是了。
這裡有人解釋，
https://www.quora.com/How-do-trees-carry-water-from-their-roots-to-the-leaves-at-the-top
- 回復 釣魚城
- 學工程的教授更重視實證。能否設計一個實驗，來模擬這過程？
舌尖上的世界: 生物流變學的問題。有一回，本學科（工程類）一位大牌教授大剌剌地論斷說，一定是樹可以產生負壓力把水吸上去。我調侃說，別忘了，'Universe doesn't suck'，那
我想可能沒有天體物理的三體問題那麼難以進行實驗模擬吧？
- 回復 舌尖上的世界
- 不一定，'生物'二字是關鍵。樹木為什麼可以把水輸送到樹冠？血紅細胞為什麼能從直徑更小的毛細血管中'擠'過去？可以做個簡單的thought experiment，一顆活樹一棵死樹，死了的樹還能把水送到頂端嗎？
釣魚城: 學工程的教授更重視實證。能否設計一個實驗，來模擬這過程？
我想可能沒有天體物理的三體問題那麼難以進行實驗模擬吧？
- 回復 fanlaifuqu
- Sorry for the repeated comments but not my fault!
- 回復 釣魚城
- 樹內部的纖維管狀系統里水的循環流動是動力性的，不能停止，只能減慢，否則就不能再啟動起來。就象地球環繞太陽運轉不能停下來一樣。這裡面似乎有壓力和真空的(虹吸)的因素。死樹裡面水的循環已經不存在。
舌尖上的世界: 不一定，'生物'二字是關鍵。樹木為什麼可以把水輸送到樹冠？血紅細胞為什麼能從直徑更小的毛細血管中'擠'過去？可以做個簡單的thought experiment，一顆活樹一棵
- 回復 舌尖上的世界
- 所以你得設計出一個有生命的實驗裝置來。
釣魚城: 樹內部的纖維管狀系統里水的循環流動是動力性的，不能停止，只能減慢，否則就不能再啟動起來。就象地球環繞太陽運轉不能停下來一樣。這裡面似乎有壓力和真空的(
- 回復 釣魚城
- 在這校園裡散步閑逛肯定不錯。
ryu: 成功、誠摯、精彩，不在於人有多麼精明和聰明。
看了羨慕。
這裡畢業的學生，可能沒有什麼大出息。回家當農民，討生活的居多。
前不久讀到一條消息，說加州一位據說最有可能得諾貝爾獎的大陸出來的理論物理學家已經開了一家風險投資firm，在中國國內展現名人風采。人生不可謂不精彩。
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