水面高度真的不会变吗？

伽莫夫、奥本海默及布洛赫都是当代赫赫有名的大物理学家。有一次的物理学讨论年会，他们都被邀请参加了。会上有一位年青学者向这三个科学家提出了一个问题：装满石块的船，当把石块抛到水中后，水面是升高还是降低了。伽莫夫和奥本海默不假思索答道：“水面高度不会变化。”而布洛赫却沉思了一下，认真地说：“或许你可以自己解决这个问题。”青年学者一下子明白了布洛赫的意思，他应该自己做实验来寻找答案。回到住处后，青年学者首先找来一只脸盆，一个塑料杯及一个铁块。他首先在盆中放上适当高度的水，并做一记号，然后把铁块放在杯中，并使杯子漂浮在水面上，这时他发现水面升高了，他又一次记下这时的高度；最后，他把铁块从杯中取出，抛入盆中，杯子仍浮在水面上，再记下这个时候水面高度。
     结果他发现，第三次记录的高度比第一次高，但它比第二次低，换句话说，若装石块的船把石块抛到水中后，水面会下降。我们不妨用浮力定律来分析一下就明白了。我们知道，浸在流体中的物体要受到浮力的作用，浮力的大小等于物体所排开流体的重量，这就是著名的阿基米德定律。现在就用它来分析下图中青年学者的实验。杯、铁块所受到的总的浮力=被排开水的体积×水的密度。当铁块在杯中时，总的浮力等于总的重力；当铁块抛在盆里时，杯与铁块受到的总的浮力为杯子的重加上铁块所受的浮力（小于铁块的重量），因此图（a）中总浮力Fa要比图（b）中的总浮力Fb大，也就是说，（a）图杯子与铁块排开的水的体积要比图（b）中杯子和铁块排开水的体积之和要大，所以（a）图水面比（b）图水面高。