“魔杖”之谜
几百年前，“魔杖”帮助人们破获无数起迷踪杀人案件；15世纪至18世纪，“魔杖”帮人们发现了许多矿床；20世纪，人们利用“魔杖”在非洲的干旱地区找到了水源。那么，如此神秘的魔杖究竟是怎样发挥它的魔力的呢？它是用什么做成的呢？作用究竟有多大呢？
传说中的“魔杖”是用柳条、赤杨或胡桃树削制而成的，它简直无所不能。卫国战争时期，前苏联有些科学家曾经做过一次实验，他们将实验场选在离伊塞克湖不远的楚河堤坝上，那儿的地底下有一条调节河水的暗渠，水面离堤面约7~10米。可是，在大堤上却什么也看不到。他们先测试了30个徒手的农民，结果，他们什么也没有感觉到。接着，他们又测试了另外4个手持“魔杖”的人，嘿，真灵！4个人手中的柳条叉子几乎同时偏向河水流过的地方。实验中，“魔杖”还探测地下80~100米深的矿床，更令人不可思议的是，粘土和沙子竟然一点也不会妨碍它的工作。
在后来的一次实验中，人们惊奇地发现，在这些“魔杖”当中，仅有使用新削的柳条制成的“魔杖”才具有“旋转反应”的魔力，而那些树汁已经干枯的“魔杖”魔力自动会消失。人们将这种“旋转反应”称之为“生物科奇特反应”，这种反应在硫磺矿和地下水的上方，在高压线下，在铺设水管、煤气管和地下铁道的地面上都能发生。也曾有人根据“魔杖”的魔力制成金属魔杖，它是用小型活络金属方框代替了柳条叉子，但它比柳条叉子更灵活，转动起来更有力，且能计算出转动的次数。
那么，“魔杖”为什么会具有这种“生物科奇特反应”呢？要弄清这个问题，实在不太容易，因为它涉及面太广。尽管如此，科学家们还是力求找出一个合理的解释，因此一时众说纷纭。
有的说，“魔杖”旋转与生物体产生的生物电流有关，如果把一块强大的磁铁靠近控矿者的后脑勺，“魔杖”的反应就会明显下降。
也有的说，“魔杖”的威力与地球磁场有很大的关系。据生物磁学家研究表明，“生物科奇特反应”最大的地方，那里的磁场强度远远比地球的天然磁场强。
此外，还有人根据磁力——流体动力学现象，认为“魔杖”或许跟地球引力有关……总之，到目前为止，人们还没有完全弄明白“魔杖”里隐藏的秘密，要想揭开它神秘的面纱，还将有待于人们进一步的探索和思考。
湍流之谜
坐在清澈的溪水旁，鸟声奏乐，树木婆娑，怡然世外。这不能不说是人间美事。脚下流水潺潺，“魔术”彰然显露：平缓流动的溪水倏然忽左忽右旋转起来，漩涡一个套一个，井然有序，一个精巧别致的漩涡体系须臾形成。这就是湍流，怡然世外者碰上了令科学家至今还头痛的难释景观。
湍流随处可见，与人类生活紧密相关。在烟囱冒出的滚滚浓烟中；在奔泻着的江河中；在飞机航线上（漩涡气流颠簸飞机）；在大气层中（漩涡气流使天气难以预报）。科学家已对湍流进行了长时间研究，发现湍流的基本形式是小漩涡或涡流。当你搅拌咖啡或糖水时，就会产生一两个漩涡，而在江河流水或大气层中的大规模湍流中却有成百上千的漩涡，它们一个套一个，一个连接一个，彼此相关。这一特性可以列成方程，用计算机显示出来。这种方程叫做非线性方程。
在19世纪，英国物理学家雷诺做过一个名垂物理学史的实验。首先将染料注入水流缓缓流动的管道中心，发现染色线以直线或流线的形式通过管道，他将这种类型的流动叫做层流；后在大管道中将水流加速，结果染料以复杂的方式旋转，通过管子后就交相融合或混合了，水流变成了湍流。他发现，流体变成湍流的可能性可由一个无量纲数表示，后人称这个数为雷诺数，它等于流体的速度乘以管道的直径，再除以流体的粘性系数。雷诺数越大，湍流越容易出现，反之则较难出现。流速大且粘性较小的液体在较大尺寸的物体中流动时容易产生湍流，而粘性大的液体则难产生湍流。水流动时的雷诺数可高达数百万，而汤匙搅拌的糖浆则只有约0．1。地壳下的岩浆则更小，不逾百万分之一。因此，它是决不会变成湍流的（人类之幸事！），除非在随火山爆发喷发时。
当流过圆柱体的流体的雷诺数约为40时，流体在圆柱体周围开始摆动；当雷诺数增至300时，摆动就开始分解为无规则的、沿圆柱体顺流而下的湍流；雷诺数再高达数千时，湍流环绕着圆柱体流动。层流如何转变为湍流是一个妙理幽深诱人研究的问题，现已基本清楚，它原来与紊乱或混沌休戚相关。所谓混沌就是一种极端的无序。美国麻省理工学院的E·N·洛伦兹在20世纪70年代发现的混沌性表明，只有几个因素的简单确定性系统也会产生随机性的行为。例如，一个滴水龙头，当水流速度不高时，会很有规律地滴下水来，连续滴水的时间间隔几乎相同，但当水流速度较高时，水滴虽然仍一滴滴分开落下，其滴嗒的方式却始终不重复，就如一个有无限创造力的鼓手能敲击花样无穷的鼓点。这种毫无规律但仅由速度这个确定性因素决定的滴水现象就是一种混沌现象。混沌系统对初始影响非常敏感，可谓失之毫厘谬以千里。洛伦兹曾在60年代用“蝴蝶效应”风趣地说明了天气为什么难以长期预报：气象台也许能全面地考虑各种气象条件。如果由这些气象条件决定的天气再不受其他因素影响了，气象台原则上应能长期预报天气，然而气象台却无法考虑到诸如（在何时何地有）“蝴蝶拍打它的翅膀”这样一些小因素的影响。这些小因素本身并不能直接左右天气，而是因为天气是一个混沌系统，对这些小因素很敏感，它们很容易与某些气象条件（如风速、风向等）一道（或者说被某些气象条件放大）使整个气象条件发生急剧变化，如使大气层流变成湍流，产生一个个大气漩涡，最终使气候发生变化，造成天气误报。
上述蝴蝶拍打翅膀（这样一些小因素）对大气湍流的形成起到了“种子”的作用。物理学家认为，湍流就是因这些“种子”（或小因素）的影响被急剧放大而形成的。物体表面某些不规则或规则的部分，如溪底某个凸起的尖石（溪流在这里可能形成湍流）或圆柱体（水流过圆柱体时可能形成湍流）等是种子，物体的各种振动及原始漩涡均是种子。从时间角度看，层流具有明显的周期性，湍流则无周期性可言，或者说周期为无穷长。所谓周期性是指系统具有每隔一定时间就恢复原来状态的特性。科学实验表明，层流周期随雷诺数增加（或减少）而变化。在某一雷诺数上周期将倍增，雷诺数进一步增加会导致进一步的倍增，周期增至无穷大后，层流就成了湍流。物理学家菲金鲍姆还发现了预测连续周期倍增间隔的方法，这个连续间隔比率由一个通用“幻数”4．66920给出。如上所述，科学家虽已对湍流（问题）花了不少功夫，但距最终揭示这个问题的谜底和准确预测湍流还路途遥远。这正是：物含妙理总堪寻，自然探谜无已时。
海洋生物发光之谜
按照人类的地球起源学说，大海是一切生物的摇篮，人类是由湿淋淋光条条地从大海中爬出的肺类鱼进化来的。海中世界其实是令人神往而又神秘莫测的。在那里，声音轻快地回荡，音响仿佛来自四面八方，让人（如潜水员）方向难辨。
声波在空气中传播的速度为340米／秒左右，声音（除了来自正前方和正后方的）到达两个耳朵的时间是有差别的，我们平时就是根据这一瞬间时间差辨别声音的方位。但声音在海水中的传播速度约1500米／秒，是空气中的4倍多，所以在空气中能辨方向的某个声音（即这个声音到达两耳有能辨认出来的时间差），在海水中几乎是同时传入两个耳朵，到达两耳的时间差特别小（不到空气中的1／4），人耳莫辨。例如，一只汽船的突突响声，这对海洋中的潜水员来说，就如水中嗡嗡作响的锯子，虽然相隔很远就能听到，但汽船在哪个方位却无法判断。声音在空气中传播起来似乎无多大阻碍，能传播很远，在水中则阻碍更小，能传播更远。但声音从空中往水下传播则相当困难，它一碰到水面，就几乎全部被反射回去，只有万分之一左右的声能由声音携带继续传播，故绝大多数从海面上传来的声音在水下是听不到的。
水下目力所及也是一个丰富多彩、变幻莫测而又具有浓厚诗情画意的世界。光在水下的传播与在空气中的不同。人在游泳时，一睁开眼睛，看到的只是一片混混沌沌模糊不清的世界。但若戴上一个面罩，水下一切则变得清晰可见。这是由于光波在水下传播的速度比在空气中的慢，水中传播的光线不能在视网膜上聚焦的缘故。人眼最外层有一层液体，在陆地上我们之所以能看清物体，是由于来自物体的光经过了这层液体的折射，然后经过眼内其他屈光介质的作用，被聚焦在视网膜上。在水中，如果不戴面罩，眼睛就直接与海水接触，光线穿过海水直接照到我们眼睛的外层上，折射程度远不及在空中传播时快而大，这使光线在视网膜上不能很好地聚焦。戴上面罩后，情况就不同了，眼睛与海水之间存在一个空间，光线从水中射入罩中的空气层，然后再射入眼睛，这和在陆地上的视觉过程几乎一样。但这里光线得折射两次：一次是射进面罩，一次是进入人眼。多一次折射，物体看起来就变得更近更大，比原来（一次折射）大出约三分之一，并且近约三分之一。因此，一条3寸长的鱼变成了4寸长，相距四米的人，看起来如站在三米处一样。
水下拍摄的照片或电影，大多数是蓝色的，这是由于海水具有选择性吸收——某些颜色的光线被吸收而另外一些颜色的光线则不能传播的缘故。白光是由赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色不同频率的光混合而成的。当它照到一个物体上时，有些颜色的光波被吸收了，有些颜色则被反射了。我们平时所说的一个物体的颜色，就是该物体所反射（或自身反射）的光的颜色。例如，一个身穿红衬衫的人，它反射的主要就是红光，其他颜色的光大多被吸收了。在空气中，不同颜色的光波是以同一速度一起传播的，但在水中就并非这样。水吸收某些波长的光，但并不是吸收全部的光，它对红光的吸收更厉害。太阳光从空中射入海水不到20英尺，其中的红光就全部被吸收。接着是橙色和黄色的光，它们在海水中也传播不到40和70英尺。75英尺后，只剩下蓝光，其他颜色的光均被吸收了，这就是借用海面射进来的光拍摄的水下照片都是蓝色的缘故。使用特殊光源后，水下摄影师也能使海底世界的五颜六色尽收眼底。摄影时，他们将光源尽量靠近所要拍摄的物体，以缩短光在水下传播的距离，减少选择性吸收，使物体的“真色彩”原形毕露。
水下世界大多是昏暗的。中午时阳光直射，光线较容易透过水面。其他如清晨和傍晚时辰，光线都属斜射，大部分光均被水面反射，水下比水上光线要暗得多。光线穿透水面的最佳时间是上午十点到下午两点。穿过水面的光线除被水吸收外，水中含有的微量杂质和微生物（如浮游生物）尽管十分微小，人眼难辨，也吸收和反射光线。在一些区域，由于它们的影响，水下能见度变得极低，一个中等的物体近在咫尺也难以辨认。
蓝光在水下也只能传输100多米。在200米深处，已是伸手不见五指，到1700米深处，照相底片经过两个小时也不曝光，这里已是海深阳光远，终年漆黑一片。虽然阳光达不到这里，却有各种发光生物发出的闪闪光亮（亮度当然很弱）。水母犹如夜里的萤烛，冉冉游动；巨大的、银盾状的翻车鲀，若隐若现，在海幕上游弋，呈现出美妙的绿、黄、蓝、白和红交相辉映的景色；印度洋3千米深海中的乌贼同时发出三种光：肛门上两个发光点发出铁锈色的红光，腹部发青光，两眼发蓝光；形状如同小乒乓球似的夜光虫则发出蓝绿色的光；金眼鲷发光的亮度与一个电力不足的手电筒发出的相当，借助它的光亮，在黑暗中可清楚地识别两米远处的手表上的指针和表盘；蛙人在夜间的海里，在15米远处便可看到隐灯鲷发出的光。
海洋里能发光的生物种类繁多，据不完全统计，光细菌类就有10个属120多种，其他海洋动物中也有10个门35个目，其中有原生物、棘皮动物、软体动物、鱼类等等。海洋生物发出的光叫做冷光，科学家迄今还没完全清楚为什么这些生物灯点燃时既无火而且发光时又无热。
海洋磁光之谜
经常在印度洋上往返的船只，尤其是往返于通往盛产石油的波斯湾四周海域的船只，常常会遇到令人眼花缭乱的发磷光的海面。
海员们看到的海面上的磷光，其颜色可谓光怪陆离，其形状可谓千奇百怪。