相信很多朋友都在電影《金蟬脫殼》裡面看到過這樣的情節:男主被關押在一個不知名的地方,但是他根據馬桶流水的漩渦判斷出自己身處於北半球,並通過六分儀計算出緯度,從而得到自己所處的位置。

由此很多人都認為在南半球和北半球馬桶水流的漩渦方向相反,並大肆宣揚這一「科學常識」。然而這一理論是錯誤的,馬桶中水流不會在地球的作用下產生漩渦的。我們之所以能夠看到漩渦,是因為馬桶的水在下流時並不是平靜的,存在一個初始的攪動力,在水流下洩的過程中,這個攪動被逐步放大,從而產生了肉眼可見的漩渦。
那些「馬桶漩渦轉向與所處半球有關」的擁躉者為他們的理論找到了看似科學的依據:因為地球自西向東地自轉,受慣性作用的影響,南北半球上運動的物體就會有不同方向的偏轉,北半球偏右,南半球偏左,於是水流就會產生不同方向的漩渦。

這種理論給破除謠言帶來了很大的阻力,因為他們所使用的依據是正確的,但是與結果之間並沒有必然的聯繫,其中的邏輯錯誤普通人很難意識到。由於地球自轉的影響,會產生一種力,科學家就把它稱作為科氏力。對於地球上運動的物體,特別是流體受到科氏力的影響就非常大。比如說北半球的河流,它右邊的河床受到的衝刷就特別厲害,這就因為有科氏力的影響產生的。然而在日常生活中,科氏力的作用就很有限,影響其實是微乎其微的。
因為馬桶中水流漩渦形成,除了有科氏力的影響之外,更多的還是受到初始動力,下水道螺旋的形狀 ,還有馬桶的形狀等等因素的影響,與這些因素相比,科氏力的影響幾乎可以忽略不計。
科氏力產生的漩渦的轉動頻率正比於地球的自轉頻率,地球每天轉一圈,那麼自轉對漩渦的影響要乘以1/86400,是相當小的一個量。
同時馬桶水流的漩渦的轉動頻率正比於容器的直徑除以小孔的直徑,然後再平方。一般來說正常的馬桶直徑為30~50cm,下水孔的直徑為3~4cm,那麼它對於漩渦的影響要乘以(0.5/0.04)^2,也就是156.25倍。

兩者進行比較便可以清楚地發現,地球自轉導致的科氏力漩渦對水流的影響是極小的,甚至都比不上馬桶型號不同對漩渦頻率的影響,所以說這就是這個「偽科學」理論中邏輯錯誤的地方。
有人就此事做過相關實驗,在一個水盆底部打孔,裝滿水後在確保無任何外界影響因素的狀況下拔開底部的塞子,水流是垂直下洩的,並沒有產生向左或是向右的漩渦。這表明了地球的自轉對於水流漩渦的產生影響是微乎其微的,只有當實驗容器足夠大是才能看出微小的漩渦。

水流下行中產生的漩渦,是通過角動量守恆,將微小的地球自轉角速度放大到肉眼可見的尺度,從而產生的。那麼在抽水馬桶這樣的日常的小型水容器中,由於各種各樣的原因導致內部的水勢必有一個微弱的,但是比地球自轉快得多(比如說幾分鐘轉一圈)的轉動,同樣通過角動量守恆的放大,必然會掩蓋掉地球自轉產生的效果。
因此,大家平常看到的馬桶水流漩渦的方向,和南北半球一點關係都沒有。