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戴榕菁
在貼出“多層虹吸低耗發電塔（MSDT)”一文後，萬維名博求真知網友來留了如下的評論：
【Why doesn't Robert Boyle's perpetual flask work?
https://www.quora.com/Why-doesnt-Robert-Boyles-perpetual-flask-work】
本文後麵的附錄中有該文的英文原文及我用Google做的該文的英譯中。下麵我對求真知網友的評論進行公開回複。
求真知網友：
謝謝你的評論。我仔細閱讀了你所推薦的文章，並用Google對該文進行了中譯英。通常哲學文章不論是我寫的，還是他人的文章，尤其是經典的著作（當然也是現代人翻譯成英文的）很難用Google直接翻譯，但是，你推薦的這篇文章用Google翻譯後相當地信達雅，這就省去了我很多麻煩
。
該文的最主要的缺陷在於將波義耳的自流瓶現象與單擺做比較。單擺的唯一能量來源是最初的重力勢能，因此在摩擦損耗的作用下，將被完全消耗殆盡。但是，在波義耳的自流瓶現象中，大氣壓的作功是持續的。
長期以來，對於波義耳的自流瓶現象的最大誤解是將它稱為流體靜力悖論現象，甚至是流體毛細自流悖論。
將波義耳的自流瓶現象稱為流體毛細自流悖論的錯誤在於：毛細現象是表麵張力（由液體內聚力引起）和流體與器壁的粘附力的組合作用的結果，而波義耳的自流瓶現象的原理是虹吸，虹吸是由大氣壓產生的。
至於將波義耳的自流瓶現象稱為流體靜力悖論現象的問題主要不在於“悖論”二字，而在於將之稱為靜力現象。現今所有認為波義耳的自流瓶現象不可能的解釋都是建立在用流體靜力學對之進行的分析的基礎之上的。很顯然，如果流體停留在虹吸管中的任意一個部位的話，它確實符合流體靜力學關係。但是，在虹吸現象形成了之後，它就成為流體動力問題，可以近似地用無粘穩定流動的流體動力學方程，即伯努利方程來表示：
P +(1/2) ρv2+ρgh=constant。
當我們用靜力學來表示的話，因為與10萬米以上的大氣層厚度相比虹吸的落差可以被忽略，因此液體的重力成為唯一的驅動力。現在否認波義耳的自流瓶現象的論點之一是說虹吸現象發生的條件是出口必須低於入口，這就是根據流體靜力學推出的結論。
但是，一旦流動產生了，虹吸管出口處的壓力就不再是一個大氣壓，而是可以隨著速度和高度的增加而減少的。據說Johann Bernoulli就認為波義耳的自流瓶現象是可行的[i]，而他的兒字便是推導出著名的流體（無粘穩定流動）的動力學方程伯努利方程的Daniel Bernoulli。下麵的幾個視頻都表明，虹吸現象是可以將液體從低處引向高處的：
https://youtu.be/H_TtGCDyNNw
https://youtu.be/lvy5sKfHdzc
當然，你可以質疑視頻的真實性。不過，如果隻是一兩個視頻呈現出將流體由低處引向高處的虹吸現象，你確實可以對它的真實性進行質疑，但是如果有十多個不同的人做的視頻，尤其是那種DIY的教學視頻顯示虹吸現象可以將液體從低處引向高處的話，那麽它們的可信度便也隨之大大增加。
當然，你也可以指出網上有大量的失敗的例子。這裏我就要引用被大量地用來反駁波義耳的自流瓶現象的熱力學第二定律了：根據熱力學第二定律我們可以得出一個普遍適用的社會定律：失敗比成功更容易。相信作為科大的高材生的求真知網友應該能夠接受對於熱力學第二定律的這樣一種運用吧。如果你能承認這一點，那麽你也應該知道除非他們兩者的條件完全一致，否則失敗的例子隻能說明他做得不夠好，而不能用來否定成功的例子。
好，如果你能承認虹吸作用可以將液體從低處引向高處，那麽就應該能承認在前麵提到的伯努利方程被應用到前麵的那些視頻中的流動時，其中的P是可以小於流體靜力學的P的，也就是可以小於一個大氣壓的。
那麽下一個問題就是虹吸作用到底能將液體提升多高的問題，而這個問題又關係到伯努利方程中的P到底能比大氣壓小多少。這一點我還沒有確切的答案。除非上麵的所有視頻都是作假（這種可能很小，尤其是那些DIY的視頻，在明知別人可以很容易模仿的情況下作假的可能性基本不存在），根據視頻中的顯示，虹吸作用最大可以將液體提升到容器中深度的三倍左右。當然，虹吸的高度不能僅由相對值來判斷，因為它存在著一個絕對的上限。這一點可以從前麵的伯努利方程看出。由於在前麵的伯努利方程中的三項之和為固定的，假如我們忽略容器表麵較小的速度，並將其高度設為零，那麽整個流動的總能量就是由該處的壓力決定，而該處的壓力為氣體靜壓力，也就是一個大氣壓。所以，虹吸管內的流體的速度項與高度項之和一定是有極限的，小於一個大氣壓減去流體內的壓力。而在這兩項中，流體的速度越小，它的高度越大。
另外，為了要讓虹吸流動成功，我們需要有一個較大的初始速度，一旦虹吸流動形成之後，虹吸管中的速度就可以減小到能夠維持虹吸流動的量級。不過，至少目前僅從伯努利方程來看，我們沒有理由認為虹吸的高度隻能局限在視頻中的幾厘米的量級。
隻要我們能做到將虹吸的上升高度達到三米以上，我所提出的“多層虹吸低耗發電塔的設想”就是可行的。當然，在實際證明它可行之前，它仍然隻是一個設想。
另一方麵，你所推薦的文章雖然因為忽略了持續做功的大氣壓而做出了不當的類比，它提出的摩擦損耗這一點還是在“多層虹吸低耗發電塔”的設計中需要注意的。因此，我對原文進行兩點小小的改動[ii]：
1）我將原文中的【3）正常運轉能耗】這一段中的【由於塔頂瀉下的液體直接流入底部的大池子中，因此，需要有動力持續地將液體從大池子中輸入到最底層的小池中以維持其中的蓄液量。當然，如果我們將最下麵的“小”池子與底部大池直接相連，我們便可省去這個能耗。】改為【由於塔頂瀉下的液體直接流入底部的大池子中，因此，需要有動力持續地將液體從大池子中輸入到最底層的小池中以維持其中的蓄液量。】，刪去了【當然，如果我們將最下麵的“小”池子與底部大池直接相連，我們便可省去這個能耗。】這句；
相應地，將原文中的【可見，多層虹吸低耗發電塔利用虹吸原理以用來補充一層蓄液量的極低的能耗將液體引入到幾十米甚至幾百米的高度。更何況我們還可以通過將最底層的小池直接與底部大池子相通而徹底省去所有的正常運作能耗，也就是以基本為零的能耗來實現持續的發電。】這段改為【可見，多層虹吸低耗發電塔利用虹吸原理以用來補充一層蓄液量的極低的能耗將液體引入到幾十米甚至幾百米的高度。】，刪去了【更何況我們還可以通過將最底層的小池直接與底部大池子相通而徹底省去所有的正常運作能耗，也就是以基本為零的能耗來實現持續的發電。】這句。
2）我加入了下麵這段：
【要素8）為了減少粘性摩擦損耗，所有的虹吸管內壁都塗有與所用液體相斥的塗料（如果液體為水的話，就用疏水塗料）。】
那麽，如果虹吸作用確實可以將液體提升三米以上的話，我所提出的多層虹吸低耗發電塔的概念有什麽好處呢？答案其實很簡單，它隻消耗將水提升一層（假設為一米）的持續能量通過虹吸的作用將水提升到幾十米甚至數百米。這就是它的發電原理。這裏的關鍵是虹吸的高度極限。隻要能將液體提升三米以上，這個概念就是成功的。具體的設計還請看原文：多層虹吸低耗發電塔（MSDT）的設想。當然，如果虹吸的高度隻能維持在一米一下，那麽的多層虹吸低耗發電塔設想就如同當年波義耳的自流瓶的設想一樣不具實際應用意義。
非常感謝求真知網友的交流，讓我對多層虹吸低耗發電塔的概念有了更深刻的思考。
附錄求真知網友所推薦的Quora的文章[iii]及中譯英：
中譯文：
【不是因為損失太高。如果您通過添加泵來替換損失，它將起作用。它類似於振蕩器的工作方式。燒瓶類似於擺動的鍾擺。如果您消除損失，您可以讓鍾擺永久擺動。您可以通過在完全真空中操作擺錘並將軸承更換為磁性軸承來實現。即便如此，它仍然會停止擺動，因為損失是不可避免的。燒瓶也是如此。如果您在真空中操作，並使用流經管時沒有阻力的流體，流體將繼續流動。您可以通過泵送流體使其吸收大量動能來增加時間。由於不可避免的損失，當其動能變為零時，流體將停止流動。如果你從流動的流體中提取能量，減速的速度會更高。
總之，燒瓶因高損耗而無法工作。但是，如果采取足夠的努力，可以減少損失。作為發電機，它隻能產生與最初給予的能量減去到目前為止的損失一樣多。】
【Profile photo for Othman Ahmad
Othman Ahmad
, works at Universiti Malaysia Sabah
Answered May 30, 2017
It does not because loss is too high. If you replace the loss by adding a pump, it will work. It is similar to how oscillators work. The flask is similar to a swinging pendulum. If you remove the loss, you can have the pendulum swinging for perpetuity. You can do it by operating the pendulum in complete vacuum and the bearing replaced with a magnetic bearing. Even then, it will still stop swinging, because loss is inevitable. Similarly for the flask. If you operate in vacuum, and use fluid that has no resistance when it flows through the tube, the fluid will continue flowing. You may increase the time, by pumping the fluid so that it picks up a lot of kinetic energy. The fluid will stop flowing when it's kinetic energy becomes zero due to the inevitable loss. The rate of slowing will be higher if you extract energy from the flowing fluid.
In conclusion, the flask does not work because of high loss. However loss can be reduced if sufficient efforts are taken. As a generator, it can only generate as much as whatever energy was initially given minus the loss so far.】
把波義爾瓶稱作毛細碗（capillary bowl)是一件非常令人匪夷所思的事。不知是從何時開始的，以其流行的程度看，估計時間不短了。但肯定不是波義爾本人給的名稱，因為波義爾是世界上第一個從理論上區分虹吸和毛細的人。所以他肯定不會將這兩者給搞混的。