也说自然风与电扇风的差异

李老师突发奇想，在网上搜索“电风扇的风不如自然风舒服”的话题，列举了很多原因，如（1）直吹不舒服（2）湿度温度不同（3）味道不同（4）风扇灰大等。他也从湍流角度解释了舒服不舒服的问题，看上去似乎有理（因为没有参数，也不好深入比较），只是让人感觉怪怪的。如果你要比较电扇风和自然风，第一步就是要保证电扇风和自然风的风速、湿度、温度、湍流度相同，比较才有意义。如同作药物参照实验，如果脱离了这些过程参数，单纯比较结果，就没有意思了。所以，我不理解这样的比较有什么价值。第一，舒服不舒服，太主观，难以量化。与其说舒服（心理学与生理学概念），不如定量说散热效果好（物理学概念）。如果论文选题用舒服，就不科学，因为主观因素加进去，碰上一个较真的评委，和你争论一下心理学是否是科学，你就傻眼了。第二，两种风的形态不同，场合不同，说两种不同的人，往往忽视了他们的不同应用场合。因此，造成是否舒服的不是风，而是另有原因，这里我来深入琢磨一下。

很多说自然风好的人，完全没有意识到为什么我们要电扇风。为什么？两种可能性，一种是室内，没有自然风，只好用电扇风替代；另一种虽然是室外，有自然风，但环境温度太高，散热条件恶化，所以需要电扇风。后者很好理解，你不舒服了，才需要电扇风，所以电扇风给你的印象就是不舒服。当你对自然风满意的时候，也是你对自然风印象最好的时候。所以，自然风总是比电扇风在潜意识里让人感到舒服。这是心理学的印象，也是生理学的结果。

问题出在第一种可能性上。为什么室内的电扇风和室外的自然风，虽然风速、湿度、温度、湍流度都相同，但仍然是自然风让人感到更舒服？或者说散热效果更好？通常人体在空气中的散热方式有两种：对流和辐射。当你在风速、湿度、温度、湍流度相同之时，只能保证人体的对流散热条件相同，却无法保证室内室外的辐射换热条件相同。对于室内，如果室外温度高（使用电扇的前提条件），意味着墙壁会妨害你的辐射散热。当你在室外的时候，你是向大气辐射散热的，环境的背景温度要低于墙壁，因此室外的辐射散热效果更好。也就是说，虽然电扇风和自然风的风速、湿度、温度、湍流度相同（意味着对流散热条件相同），由于你在室内室外的辐射边界条件不同，所以你在室外感到比室内更舒服（或者说散热效果更好），这是自然风的伴随条件决定的，而不是自然风本身决定的结果。换句话说，自然风更舒服，是因为产生自然风的散热条件同时优于产生电扇风的散热条件，这是物理学原理得到的结果。

《列子》中让人耳熟能详的寓言“两小儿辩日”，就存在一个类似的心理学判断依据不定的问题。如果你不能使用相同的测试条件和判断依据（儒家人物都比较唯心，最怕有人较真，所以列子对孔子的贬低不是没来由的），鸡同鸭讲，就会陷入永远的辩论当中。做科学实验，首先要把所有的变量除一个以外全部固定下来，才能得出有意义的比较结果。如果大家都在上下漂浮，就变成捣糨糊，过程比较就失去了应有的价值。孔子的困境，就在于缺乏科学思维的训练，这是我们在科研过程中需要注意避免的问题。

图1. 孔子的困境，也是困扰中国科学数千年的难题，重视唯心思辨，缺乏逻辑思维训练。