天氣炎熱的讓人受不了

此時(shí)此刻真想來一杯冰鎮(zhèn)可樂解渴

但冰鎮(zhèn)可樂會(huì)讓你越喝越渴

所以到底什么飲品更解渴呢？

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問答導(dǎo)航 Q1 有沒有比水還解渴的東西？ Q2 那些能預(yù)測(cè)天氣的瓶子原理是什么？真的好使嗎？ Q3 什么是金屬疲勞？如何消除/避免金屬疲勞？ Q4 為什么紙張上滴到水會(huì)變皺？即使曬干了還是皺的？ Q5 請(qǐng)問為什么人大多是右撇子？是特殊被強(qiáng)化過進(jìn)化來的嗎？ Q6 黑洞拍出來的照片，外面一圈是有光圈的，如果是從三維結(jié)構(gòu)上看，不應(yīng)該是一個(gè)光球嗎，這樣的話拍出來照片不應(yīng)該是完全發(fā)亮的圓形嗎? Q7 請(qǐng)問物理學(xué)中如何嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膮^(qū)分固體和液體? Q8 為什么看很多遍同一個(gè)字會(huì)突然覺得不認(rèn)識(shí)這個(gè)字了？ Q9 海拔高的地方時(shí)間流速更快嗎？那宇航員會(huì)不會(huì)老的更快？那在地心生活會(huì)不會(huì)長(zhǎng)壽（bushi）？ Q10 圖書館的借書機(jī)的工作原理是什么？

Q1有沒有比水還解渴的東西?

by water

答： 當(dāng)然有啦。隨著夏天的到來，天氣炎熱的讓人受不了，此時(shí)此刻真想來一杯冰鎮(zhèn)可樂解渴。但冰鎮(zhèn)可樂會(huì)讓你越喝越渴，所以到底什么飲品更解渴呢？ 人之所以會(huì)感到口渴，是因?yàn)樯眢w失水了。可能是天氣炎熱或劇烈運(yùn)動(dòng)，大量出汗導(dǎo)致的，也可能是因?yàn)閲I吐、腹瀉或吃咸了導(dǎo)致的。當(dāng)身體失水后，體內(nèi)的滲透壓會(huì)升高，身體將這個(gè)信息通過神經(jīng)中樞傳遞給大腦，讓人產(chǎn)生口渴的感覺?？梢姡胍徑饪诳?，則需要補(bǔ)充水分，使得細(xì)胞內(nèi)外滲透壓保持一致；如果體內(nèi)電解質(zhì)流失過多，還需要補(bǔ)充電解質(zhì)，讓細(xì)胞保持鎖水的能力。 大多數(shù)情況下，白開水仍然是最直接、最安全的補(bǔ)水選擇。如果是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)后大量出汗導(dǎo)致的口渴，可以選擇運(yùn)動(dòng)飲料、淡鹽水解渴，它們不僅可以補(bǔ)充水分，還能快速補(bǔ)充隨汗液流失的鈉、鉀等電解質(zhì)。如果是吃咸了，可以喝白開水或者茶水來平衡體內(nèi)的滲透壓。如果是白開水喝多了，水分代謝快導(dǎo)致的口渴，則應(yīng)該選擇親水因子使水代謝緩慢，比如蜂蜜水、果汁、口服補(bǔ)水溶液等，它們都含有糖，能讓水分在胃中停留更長(zhǎng)時(shí)間。需要注意的是，如果飲品中含糖量過高（如碳酸飲料、果味飲料等），反而不會(huì)解渴。 有趣的是，研究發(fā)現(xiàn)牛奶的解渴效果比水更好。牛奶含有約87%的水分，同時(shí)富含乳糖、蛋白質(zhì)和鈉、鉀等電解質(zhì)。這些成分能減緩胃的排空速度，使水分更緩慢地被吸收，從而延長(zhǎng)水合作用的時(shí)間。此外，牛奶中的蛋白質(zhì)和電解質(zhì)還能幫助維持體液平衡，進(jìn)一步緩解口渴感。不過，由于牛奶含有脂肪和熱量，不宜過量飲用，不能代替水喝。 相比之下，含糖飲料（如可樂、果汁）雖然口感甜爽，但由于糖分濃度高，反而會(huì)增加血液滲透壓，導(dǎo)致細(xì)胞進(jìn)一步脫水，讓人越喝越渴。同樣，酒精和咖啡因飲料具有利尿作用，會(huì)加速水分流失，也不適合用于解渴。 參考文獻(xiàn)： . Maughan RJ, Watson P. A randomized trial to assess the potential of different beverages to affect hydration status: development of a beverage hydration index. Am J Clin Nutr. 2016 Mar;103(3):717-23. by Sid Q.E.D.

by 匿名

答： 風(fēng)暴瓶（或天氣瓶）內(nèi)部是包含樟腦、水、酒精、硝酸鉀、氯化銨等物質(zhì)的溶液，其中樟腦的溶解是飽和的，析出的晶體也是樟腦晶體。在這個(gè)溶液中樟腦的溶解度主要受溫度影響，溫度降低時(shí)樟腦就會(huì)析出形成結(jié)晶，結(jié)晶的形態(tài)與溫度變化的速度有關(guān)。 風(fēng)暴瓶的歷史比較悠久，曾被廣泛地當(dāng)做簡(jiǎn)易天氣預(yù)報(bào)裝置，用于海岸風(fēng)暴預(yù)測(cè)與海上航行，人們?cè)欢日J(rèn)為它真的能夠預(yù)測(cè)天氣。然而天氣瓶只能反應(yīng)環(huán)境溫度的變化，并不能預(yù)測(cè)天氣。如今天氣瓶一般作為擺件，提供藝術(shù)價(jià)值或是可以盯著消磨時(shí)間。 當(dāng)然在提問圖中的描述也并非空穴來風(fēng)，在達(dá)爾文著名的環(huán)球航行中，船長(zhǎng)菲茨羅伊給出了如下描述：“如果液體很澄清，說明天氣將會(huì)是晴好的；如果液體是朦朧的，有時(shí)伴有沉淀，那么天氣也會(huì)像溶液一樣多云；如果溶液中有沉淀懸浮，就預(yù)示著潮濕的天氣或者下霜；如果懸浮的沉淀和朦朧的液體并存，說明暴風(fēng)雨將會(huì)到來；如果在晴朗的冬日里液體中有沉淀懸浮，就說明要下雪了；如果在暖和的日子里或者下雪的冬天，液體中有大塊的沉淀，說明將會(huì)陰天；如果在杯底有晶體析出，說明要下霜了；如果在頂部有螺旋紋，說明要起風(fēng)了?！?參考文獻(xiàn)： . by ccu Q.E.D.

by MikuPrime

答： 金屬疲勞是指一種在交變應(yīng)力下金屬材料發(fā)生破壞的現(xiàn)象。所謂交變應(yīng)力，指的是隨時(shí)間周期性或隨機(jī)變化的應(yīng)力，它可以是有規(guī)律的，也可以是沒有規(guī)律的。與靜載破壞不同，金屬疲勞具有幾個(gè)顯著特征。首先，金屬疲勞只有在交變應(yīng)力下才會(huì)發(fā)生，即使應(yīng)力幅值遠(yuǎn)低于材料的靜強(qiáng)度極限，長(zhǎng)期循環(huán)后仍可能導(dǎo)致斷裂。其次，疲勞是一個(gè)發(fā)展的過程，金屬疲勞是在一段時(shí)間內(nèi)不斷累積損傷的結(jié)果，需要經(jīng)歷裂紋萌生、擴(kuò)展和最終斷裂三個(gè)階段，它不是短期就能發(fā)生的。再者，疲勞通常在局部區(qū)域內(nèi)發(fā)生，而不是由整個(gè)結(jié)構(gòu)控制，這種局部區(qū)域一般處在由于外載荷的作用、構(gòu)件幾何形狀變化、溫差、殘余應(yīng)力或材料的缺陷而引起應(yīng)力集中的地方。 從微觀機(jī)制來看，疲勞其實(shí)是金屬上的微觀裂紋在連續(xù)重復(fù)載荷作用下不斷擴(kuò)展，直到最后到達(dá)臨界尺寸時(shí)出現(xiàn)的突發(fā)性斷裂破壞。這就導(dǎo)致即使交變應(yīng)力小于靜屈服極限，但也會(huì)發(fā)生金屬斷裂的現(xiàn)象。 想要提前發(fā)現(xiàn)金屬疲勞，有很多無損監(jiān)測(cè)方法，比如超聲波檢測(cè)、射線檢測(cè)、滲透檢測(cè)、磁粉檢測(cè)等。以磁粉檢測(cè)為例，它利用鐵磁性材料磁化后，缺陷處會(huì)產(chǎn)生漏磁場(chǎng)的原理，通過吸附的磁粉顯現(xiàn)裂紋輪廓。 預(yù)防金屬疲勞的方法也有很多。材料設(shè)計(jì)上要避免尖角、缺口、截面突變，因?yàn)檫@些地方容易引起應(yīng)力集中；材料處理上可以通過對(duì)金屬表面進(jìn)行強(qiáng)化處理，如淬火、滾壓等來提高疲勞強(qiáng)度；或者向金屬中摻雜其他物質(zhì)，合金化材料，也能提高疲勞強(qiáng)度。 參考文獻(xiàn)： 郝富杰.概述金屬疲勞產(chǎn)生的原因及影響因素[J].山西建筑,2011,37(11):51-52. by Sid Q.E.D.

by

答： 這個(gè)現(xiàn)象是水分與紙纖維的相互作用改變紙張物理結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的。 首先，我們需要知道紙張的物理結(jié)構(gòu)。紙張主要由植物纖維（主要是纖維素）構(gòu)成，這些纖維主要通過氫鍵相互連接形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 當(dāng)水分子滲入紙張時(shí)，它們會(huì)插入到纖維素分子之間，破壞原有的氫鍵連接，使纖維能夠移動(dòng)。纖維吸收水分后會(huì)膨脹，但由于紙張中纖維排列并不完全均勻，不同區(qū)域吸水膨脹的程度也不同。這種不均勻的膨脹導(dǎo)致紙張產(chǎn)生應(yīng)力，使部分區(qū)域拉伸而其他區(qū)域收縮，最終形成我們看到的皺褶。 當(dāng)紙張曬干后，紙張內(nèi)的纖維已經(jīng)被重新排列到新的位置。隨著水分蒸發(fā)，纖維間形成新的氫鍵連接，但它們已經(jīng)固定在了皺褶的形態(tài)中。這種結(jié)構(gòu)重組是不可逆的，使紙張上的褶皺仍然存在。 參考文獻(xiàn)： Niskanen, Kaarlo. (2008). Paper Physics Papermaking Science and Technology. Hubbe, M. A., & Bowden, C. (2009). "Handmade paper: A review of its history, craft, and science." BioResources, 4(4), 1736-1792. by 譚景仁 Q.E.D.

by 9

答： 你有沒有發(fā)現(xiàn)，飯店桌子上的二維碼總是在右手邊，奶茶店的付款碼也經(jīng)常在右手邊，這種現(xiàn)代生活中的微小差異，實(shí)則折射出人類進(jìn)化史中持續(xù)百萬年的"右手優(yōu)先"策略。 研究顯示，大多數(shù)人的語言處理區(qū)和負(fù)責(zé)精細(xì)手部動(dòng)作的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都位于左半球，右手由對(duì)側(cè)的左半球直接控制，信號(hào)無需跨半球傳遞，動(dòng)作與語言配合更省時(shí)省能。2號(hào)染色體上的LRRTM1等位基因被證實(shí)與用手傾向相關(guān)，但它們只提供概率上的輕微偏向，后天環(huán)境仍能左右最終結(jié)果?？脊艑W(xué)家在距今約 50 萬年的石器刮痕和尼安德特人牙齒磨痕中辨認(rèn)出明顯的右手主導(dǎo)痕跡，說明這種偏好遠(yuǎn)早于現(xiàn)代文化；右手在多人協(xié)作打制工具時(shí)更易同步動(dòng)作，于是被自然選擇優(yōu)先保留。 那么左撇子為何始終占到十分之一左右？演化學(xué)者提出“稀有優(yōu)勢(shì)”假說：在對(duì)抗或競(jìng)技場(chǎng)景里，左撇子的動(dòng)作方向不常見，令對(duì)手難以預(yù)判，帶來額外贏面，因此左撇基因在群體中以低頻形式被保留。從另一方面看，大腦側(cè)化程度較弱的左撇子人群在空間想象或某些創(chuàng)造性任務(wù)上表現(xiàn)更活躍，同時(shí)研究也發(fā)現(xiàn)他們?cè)谧蚤]癥、精神分裂等神經(jīng)發(fā)育障礙中的比例略高，利弊并存?？偟膩碚f，人類以右撇子為主并不是“更好”的單一路徑，而是神經(jīng)結(jié)構(gòu)效率、遺傳概率、社會(huì)習(xí)俗和生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)共同磨出的平衡結(jié)果。 參考文獻(xiàn)： Francks C, Maegawa S. LRRTM1 on chromosome 2p12 is a maternally suppressed gene that is associated paternally with handedness and schizophrenia. Mol Psychiatry. 2007 Dec;12(12):1129-39, 1057. by Chocobo Q.E.D.

by 匿名

答： 黑洞從三維結(jié)構(gòu)上看并不是一個(gè)光球，因?yàn)槲覀冊(cè)诤诙凑掌峡吹降沫h(huán)狀發(fā)光結(jié)構(gòu)是一個(gè)吸積盤，就像土星的行星環(huán)一樣（只不過黑洞周圍的環(huán)比行星環(huán)要大得多，也要熱得多），只是存在于一個(gè)盤面上，并不是全方位包裹著黑洞的。 黑洞的吸積盤為什么發(fā)光呢？首先，吸積盤中的物質(zhì)來自黑洞過去千百萬年來所撕裂的天體：那些還沒來得及掉進(jìn)視界的物質(zhì)繞著黑洞在最小能量軌道上運(yùn)行，形成薄盤或厚盤結(jié)構(gòu)。由于“物質(zhì)向黑洞墜落時(shí)釋放的引力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為熱能”，“盤內(nèi)位于不同半徑處的物質(zhì)因角速度差產(chǎn)生劇烈摩擦”，“吸積過程壓縮磁場(chǎng)、增強(qiáng)磁重聯(lián)和湍流加熱”等加熱機(jī)制，導(dǎo)致吸積盤溫度極高，因此吸積盤以熱輻射等多種輻射機(jī)制向外輻射電磁波，形成了我們所看到的光環(huán)。 但另一個(gè)問題恐怕還是令人好奇：就像許多科幻作品中所描述、以及科學(xué)理論所語言那樣，為什么我們總是看到一道光環(huán)穿過黑洞，而周圍又有一圈光環(huán)呢？我們知道黑洞的定義就是引力強(qiáng)大到連光也無法逃離其引力的天體，而黑洞的視界就是光的臨界逃逸半徑；那視界以外的光就能自由逃離了嗎？很遺憾，被引力扭曲是光子無可避免的命運(yùn)。愛因斯坦在廣義相對(duì)論中預(yù)言：光線會(huì)被引力場(chǎng)扭曲。如這張動(dòng)圖所示，一個(gè)背景天體（紅圈）正在從前景天體（橙色星號(hào)）背后路過，它的光線就會(huì)被前景天體所扭曲，使得我們觀察到了兩個(gè)像（藍(lán)色區(qū)域），分別從前景天體的上下方路過。有時(shí)我們還會(huì)觀測(cè)到3、4個(gè)像，有時(shí)甚至?xí)纬梢粋€(gè)環(huán)狀的像——叫做愛因斯坦環(huán)。 圖源：B.S. Gaudi，上圖坐標(biāo)軸表示天球上的視位置，單位是愛因斯坦環(huán)半徑，下圖表示背景天體視亮度隨時(shí)間的改變，橫軸是時(shí)間，單位是愛因斯坦環(huán)穿越時(shí)間，縱軸是放大倍數(shù) 這一奇特現(xiàn)象被稱為引力透鏡，它將顯著提升我們觀察到的視亮度。在靠近黑洞視界的區(qū)域這一現(xiàn)象非常強(qiáng)烈。假設(shè)黑洞的吸積盤盤面就在我們看向黑洞的視線方向上，在黑洞“前方”的半個(gè)吸積盤徑直穿過了黑洞的盤面，直接被我們觀測(cè)到；而從黑洞背后的那半個(gè)吸積盤上發(fā)出的光子在向其他方向傳播的過程中被黑洞強(qiáng)大的引力所影響，雖然并不會(huì)被永久捕獲，但還是改變了傳播方向，其中一部分便繞過黑洞向我們飛來，導(dǎo)致我們觀測(cè)到黑洞周圍也出現(xiàn)了一圈光環(huán)，這便是光線扭曲的結(jié)果。 by 姬子隰 Q.E.D.

by WPS-W

答： 如果你希望是研究最簡(jiǎn)單的通常情況下對(duì)常規(guī)的固體和液體的區(qū)分的話，在微觀層面有一個(gè)非常好用的判據(jù)——兩點(diǎn)關(guān)聯(lián)函數(shù)，你可以簡(jiǎn)單地理解為在空間中兩個(gè)位置上的某種物理量的相關(guān)性（比如自旋、密度等），如果這個(gè)函數(shù)隨距離增加趨于一個(gè)有限值，說明體系具有長(zhǎng)程序，是典型的固體，如果它隨距離指數(shù)衰減至0，說明體系具有短程序，是典型的液體。但是！這只是最簡(jiǎn)單易區(qū)分的情況，實(shí)際上還有其它介于這兩種典型之間的狀態(tài)，比如無定形、玻璃、液晶之類，關(guān)聯(lián)函數(shù)也許會(huì)呈現(xiàn)出冪律衰減的形式，我們稱之為具有“準(zhǔn)長(zhǎng)程序”，而對(duì)于這些態(tài)，可能還需要做剪切模量、屈服應(yīng)力、流變行為、弛豫時(shí)間等特征量進(jìn)行分析，并且有些中間態(tài)還沒有完全的定論，甚至用不同的判斷方法，還會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)論。所以對(duì)于這些“像固體，也像液體”的狀態(tài)，不一定在物理上有明確的區(qū)分或者描述。 參考文獻(xiàn)： . by ArtisrET Q.E.D.

by 夜達(dá)星

答： 你有沒有過這樣的經(jīng)歷？熬夜抄寫作業(yè)時(shí)，某個(gè)字由于寫過太多遍剛寫完就突然變得非常陌生。明明認(rèn)識(shí)，卻又仿佛第一次見面——這種反轉(zhuǎn)感正是“語義飽和”，意即高頻重復(fù)讓熟悉的詞語短暫失去意義與親切感。實(shí)驗(yàn)證明，連續(xù)重復(fù)七到九次就足以觸發(fā)這種體驗(yàn)，其機(jī)制之一是神經(jīng)適應(yīng)：負(fù)責(zé)識(shí)別文字的視覺詞形區(qū)在反復(fù)激活后進(jìn)入暫時(shí)抑制，神經(jīng)元放電率下降，信號(hào)被大腦“忽略”。與此同時(shí)，詞義層面的反應(yīng)也會(huì)受到“反應(yīng)抑制”影響，信息通路像是被強(qiáng)制“暫停”，導(dǎo)致你感覺“這字不對(duì)勁”。在快速呈現(xiàn)單詞的實(shí)驗(yàn)中，人們甚至?xí)┑艟o隨其后的同一單詞，這一現(xiàn)象說明大腦傾向跳過已加工的信息以節(jié)省資源。對(duì)漢字的研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，稀用字在高重復(fù)下同樣出現(xiàn)不確定感，佐證飽和效應(yīng)并非只依賴詞義，而與字形表征也有關(guān)。好在這種短暫“斷線”通常只持續(xù)幾秒到幾十秒，轉(zhuǎn)移注意力或閉眼休息即可恢復(fù)，大腦的疲勞神經(jīng)元會(huì)很快重新上線。下次若再遇到“字看陌生”的瞬間，不必懷疑記憶力，只是大腦在提醒你：該歇一會(huì)兒了。 參考文獻(xiàn)： 吳迪,焦魯,劉月月,王瑞明.中文詞匯加工中的飽和現(xiàn)象[J].心理科學(xué),2016,39(3):527-533. by Chocobo Q.E.D.

by 7

答： 簡(jiǎn)單地說，廣義相對(duì)論認(rèn)為更強(qiáng)引力場(chǎng)中（引力勢(shì)“更負(fù)”）的物體時(shí)間流逝得更慢，而狹義相對(duì)論認(rèn)為更高速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)間流逝得更慢，對(duì)于海拔這個(gè)問題，需要綜合兩者來看，因?yàn)樯吆０瓮瑫r(shí)意味著運(yùn)動(dòng)速度的加快和引力場(chǎng)的變?nèi)?，通過一些計(jì)算可以表明，在這里廣義相對(duì)論的效果占上風(fēng)。比如在約20186公里的高空繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的GPS，它的時(shí)間每天就比地面上的鐘快40微秒左右(也就是大約每68.5年才快1秒)，這種微小的誤差也需要定期調(diào)整。所以雖然宇航員會(huì)老得更快，但是這幾乎可以忽略不計(jì)。在地心也是同樣。不過在太空中人還會(huì)受微重力環(huán)境影響和宇宙輻射暴露導(dǎo)致一些健康問題，老得沒有多快，但是身體素質(zhì)肉眼可見的下降了；至于在地心生活，你需要首先考慮如何到達(dá)那里以及如何克服那里的高溫高壓…… 參考文獻(xiàn)： . by ArtistET Q.E.D.

by Xjifi

答： 圖書館借書還書使用的是射頻識(shí)別技術(shù)（RFID），它可以對(duì)特定目標(biāo)通過無線電訊號(hào)實(shí)現(xiàn)非接觸的雙向通信，進(jìn)而完成對(duì)目標(biāo)對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別和數(shù)據(jù)交換的操作，也可以稱為無線射頻識(shí)別。如果仔細(xì)觀察圖書館的書，你會(huì)發(fā)現(xiàn)每本書上都貼有一張圖書館的標(biāo)簽，標(biāo)簽底下還有一個(gè)方形圖案和小黑點(diǎn)，這就是RFID電子標(biāo)簽。 RFID系統(tǒng)主要由電子標(biāo)簽、閱讀器和天線構(gòu)成。RFID將標(biāo)簽附著在書籍上，閱讀器通過天線發(fā)出一定頻率的射頻信號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽(被動(dòng)式或無源標(biāo)簽)進(jìn)入射頻信號(hào)的識(shí)別區(qū)域后，會(huì)接收到天線發(fā)出的電磁波，產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而向標(biāo)簽中的芯片供電。隨后，芯片通過嵌入式天線發(fā)送出自身編碼等信息，這些信息被讀寫器讀取并解碼，再通過網(wǎng)絡(luò)或RS-232等接口將標(biāo)簽信息傳送到計(jì)算機(jī)主機(jī)進(jìn)行相應(yīng)處理。如果是主動(dòng)式標(biāo)簽，則會(huì)自帶電源，不需要依賴磁場(chǎng)能量供電。 RFID電子標(biāo)簽的工作頻率有多種，其中**可用于圖書館的頻率為高頻(HF13.56MHz)和超高頻(UHF860MHz-960MHz)**，其讀寫距離可大于1米。這就很好理解為什么我們還書的時(shí)候，即使放置一摞書也能一鍵還書了。 參考文獻(xiàn)： 王威,李靜.圖書館RFID技術(shù)電子標(biāo)簽頻段比較[J].信息系統(tǒng)工程,2021,(12):85-88. by Sid Q.E.D.

涼漸、Sid、ArtistET、Chocobo、姬子隰、ccu、譚景仁

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編輯：藍(lán)多多

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