3.4　静止物体的长度

静止物体的长度是指静止物体上的任意线性尺寸，而不一定是自身最长的长度。它不仅可以是一个系统的两个几何点或零件之间的距离，而且可以是一条曲线的长度或一个封闭环的周长。这是一个物质参数，也是一个中性参数。作为一个中性参数，其变大、变小与改善、恶化的关系随应用场合的不同而改变。

（1）静止物体的长度增加的进化路线

使静止物体的长度增加有如下进化路线可以参考。

1）层数增加：单层排列→双层排列→多层排列[13]。

随着人口的不断增加，交通道路承受的压力越来越大，尤其在上下班高峰期，道路时常堵塞，因此公路路面不断拓宽以利于交通。但是道路越宽占地越多，为减少占地面积出现了高架道路（图3-37）。高架道路主要为提升行车速度或解决道路与铁路、行人线路交汇的安全问题而建造，全线不设置红绿灯，通过匝道与地面道路连接，同时以立体交叉的方式避免与地面道路的交汇。在都市地带，为了满足快速出入都市中心区域的需要，也会有长达数十千米的道路全部设计成高架道路以缓解交通压力，高架道路增加了道路的高度。

2）由单一到双向再到多样增加区别化：相似特征的构件→不同特征的构件→增加了不同构件的构件→不同构件[3]。

最初铅笔和橡皮是相互独立的，在使用完一个去找另一个时会耽误不少时间，尤其是当铅笔或橡皮比较小时未必能够找到。于是带橡皮的铅笔被发明出来，虽然铅笔长度增加，但用起来更加方便，如图3-38所示。

3）物体分割：单一固体→分割固体→高分割固体→固体颗粒→固体粉末→单一液体→分割液体→气雾→气体→等离子体→场→稀疏的场→真空[14]。

垃圾桶是存放垃圾的容器，广泛存在于家庭和各种公共场所。传统的垃圾桶只有一个筒体，所有的垃圾统一放到里面，不利于垃圾的分类处理。通过将一个筒体分割成两个筒体，可以实现垃圾的分类回收，如图3-39所示。

4）添加场：内部添加→外部添加→环境中添加→物体之间添加[3]。

水银温度计是一种膨胀式温度计，水银受热体积膨胀，从而呈现出液柱高度的变化。

（2）静止物体的长度减小的进化路线

1）从大规模变为小范围[9]。

1956年，在北京雪花冰箱厂生产出了中国第一台电冰箱，冰箱开始成为中国家庭必不可少的标配。随着技术的发展，冰箱可实现的功能越来越多。受人们需求的影响，有些冰箱的尺寸规格越来越小，如图3-40所示。

2）构件裁减的进化路线：具有有害作用的系统→裁减有害作用的系统→没有有害作用的系统[15]。

保持口腔卫生可以预防很多牙周疾病。刷牙是使用牙刷去除牙菌斑、软垢和食物残渣，保持口腔清洁的重要自我口腔保健方法，也是人们自我清除菌斑，预防牙周病发生、发展和复发的最主要手段。但是牙刷毛会使牙齿受到磨损，而且牙刷毛无法到达口腔内的任何部位。漱口水是一种理想的替代品，其使用方便，可以深入口腔各部位，不会使牙齿受到磨损。

3）结构合并：多个单系统→功能交叉→功能相同的系统合并成单系统[16]。

早期的冷热水龙头为两个龙头，分别控制冷水和热水，如图3-41所示。随后出现的冷热水龙头将两个龙头合并为一个，采用两个阀进行控制。现代的冷热水龙头（图3-42）采用内部加热的方式，由一个阀进行控制，冷热水龙头的尺寸越来越小。

4）裁减路线：完整系统→删除一个零件→删除两个零件→删除整个部件[16]。

机油泵的作用是将机油提高到一定压力后，强制地压送机油到发动机各零件的运动表面上。现有机油泵壳体多由铸铁材料制成，对于此种铸铁机油泵，使用时需要在机油泵体和机油泵盖上安装衬套，使此种机油泵的零部件种类较多，结构复杂，尺寸及占用空间较大，笨重且安装复杂。将机油泵通过螺栓固定在气缸体上，如图3-43所示，当飞轮壳与气缸体装配后，使机油泵成为齿轮室的一部分，泵体和泵盖采用铝材料制成，重量轻，且由于铝自身的特性，主动齿轮轴和从动齿轮轴不需增加额外的衬套，零部件变少，使发动机结构与尺寸更为紧凑[27]。

5）增加动态性的进化路线：刚性体→单铰体→多铰体→柔性体→液体或气体→场[22]。

作为计算机外围设备的重要组成部分，键盘随处可见。目前常见的键盘是一个刚性整体，体积较大，不便携带。美国海军陆战队配备的是一种可以折叠的键盘，便于行军中携带。还有一些PDA产品，将键盘输入功能设置在其柔性的外包装套上，展开后就成了一个比较大的键盘。而现在液晶触摸屏也可以作为输入设备代替键盘。以色列一家公司推出了一种虚拟激光键盘，它将全尺寸键盘的影像投影到桌面上，用户在上面就可以像使用物理键盘一样直接输入文本。整体来看键盘的长度越来越小，更便于携带[28]。键盘的进化如图3-44所示。

6）向纳米级进化：巨大→毫米→微米→纳米→皮米[18]。

投影仪是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，被广泛用在家庭、办公室、学校和娱乐场所等。1991年全球第一台数据投影机研制成功。1995年第一台便携式高分辨率投影机研制成功，早期的投影仪体型较大。2001年推出全球最小、仅重1.3千克的数码投影机小蜜蜂LP130，LP130相较于前期的投影仪，尺寸方面大幅减小。2008年超薄袖珍投影机IN12研制成功，尺寸进一步减小。投影仪的进化如图3-45所示。

7）添加场：内部添加→外部添加→环境中添加→物体之间添加[3]。

煮鸡蛋刚出锅时，如果我们立即剥鸡蛋，不仅很难剥开，而且非常容易将蛋白与蛋壳一起剥落。为了防止该现象发生，一般会把热鸡蛋放入冷水后再拿出来剥，这样就可以非常容易地剥落蛋壳，且蛋白不会与蛋壳一起剥落。原因是鸡蛋加热后其蛋白会快速膨胀，并与蛋壳紧密相连，在鸡蛋遇冷后，蛋白则会收缩脱离蛋壳，因此过冷水后就不会出现蛋壳与蛋白一起剥落的现象[29]。

综上所述，可得到静止物体的长度改变的进化路线，如图3-46所示。