敲碎一枚蛋的壳

在19世纪伟大的俄国作家果戈理的小说《死魂灵》中，有一个叫作莫基·基法维奇的角色，此人尤爱“研究哲学”，他曾经绞尽脑汁地思考过这样一个问题：“假如大象是在蛋中出生的，那蛋壳岂不是很厚？我敢打赌，哪怕是用大炮也打不穿它，既然如此，就得发明一种新式的枪炮！”

我敢打赌，如果有人告诉这位哲学家，薄薄的蛋壳并不像看起来那么脆弱，他一定会惊诧万分。像图13那样用手掌挤碎一枚鸡蛋是很困难的，你需要花很大的力气才能做到。如果你想试一试的话，一定要小心别被蛋壳的碎片扎到。

图13 用这样的方式压碎鸡蛋并不容易

蛋壳之所以如此坚固，是因为它具有拱形结构，这也是拱顶与拱门异常坚固的原因。

图14向我们展示了一个拱形石窗。石窗中央的楔形石块M承受着重量S（窗顶的砖墙重量），我们用箭头A来表示这个压力。根据平行四边形法则，力A被分解成了两个力，我们分别用C和B来表示。这两个力被相邻的两块石块提供的阻力所抵消，同样地，这两块石块也受到了与它们相邻的石块的阻力，因此，石窗不会被轻易地压垮。不过，倘若从内侧给予石窗压力，就很容易破坏它，毕竟楔形石块的结构可以防止墙体向下掉落，但无法防止墙体被向上推。

图14 为什么石拱窗如此坚固

现在我们再来观察一下蛋壳，它的构造也是拱形的，而且是一个拱形的整体，即使受到外力的压迫，它也很难被挤碎。你可以尝试一下将4个生鸡蛋放到橡木桌的4个桌脚下，鸡蛋也不会被压碎（在做这个实验时，最好将易黏附石灰质蛋壳的石膏黏在鸡蛋周围，以保证鸡蛋不会西歪东倒）。

现在我们就能理解为什么孵蛋的母鸡不用担心自己会把鸡蛋压碎，而弱不禁风的雏鸡只要轻轻一啄，就能破壳而出。

当我们用勺子从侧面轻轻敲击蛋壳，它马上就会破裂，然而它抵挡了自然界中强大的压力，为鸡胚的发育提供了坚强的护盾。

蛋壳理论也解释了看似脆弱的电灯泡为何如此坚固。而且，灯泡几乎是中空的，内部没有任何物质来抵御外部空气的压力，这意味着它比鸡蛋更加坚固。要知道，一个直径为10厘米的灯泡要承受75千克以上的合外力，相当于一个成年男性的体重。已经有实验证明，如果是真空灯泡的话，承受的压力甚至可以达到这个压力的2.5倍。