和一个外星人交朋友的概率有多大?
如何逃离地球?
生活中存在着不少稀奇古怪的问题,但它们其实都有着脑洞大开的科学解释,而这就是今天狂丸要和你一起读的书:《那些听过却从未搞明白的问题》。
作者 David Calle 在这本书中用幽默风趣的方式讲述了 40 个好玩问题,狂丸从中节选了几个,一起来读一下。
怎么在水面行走?
沼泽多令人恐惧啊。当我还是个孩子的时候,我的父母带我去了沼泽地,这让我非常不安。
不过从那时起,我便对流体世界很感兴趣,因为有些流体是非常罕见的存在。
人们常说流体是以容器的形式存在的,比如说,你把水倒进杯子里,那流体就拥有了杯子的形状;你把水倒进瓶子里,流体就是瓶子的形状。我们日常生活中最常见的流体是水,没有水,生命本身就不可能存在(毕竟人体的 70% 都是水)。
我们往往用黏度来描述流体的特征。黏度指在外力作用下,流体对流动所表现的阻力。比如说,水的黏性很小,当我们把水从水壶里倒到杯中时,在重力的作用下,水会很顺利地流下来。
相反,当我们把蜂蜜从罐子里倒在吐司上时,它流动得很慢,也就是说,蜂蜜是一种非常黏稠的液体,而从罐子到勺子之间的涓涓细流很难被切断。黏度取决于分子间的相互吸引力,吸引力越强,流体的黏性越大。
我们也可以讨论黏度近乎零的流体,也就是所谓的超流体,但我们在日常生活中很难看到它们,因为超流体的必需条件为温度接近于绝对零度(几乎所有的元素都会在绝对零度时冻结,但是你可以得到超液态氦,它有着惊人的特性,比如说顺着容器壁向上逃逸之类的)。
基本上,我们可以区分牛顿流体和非牛顿流体,前者的黏度是恒定的,如水、葡萄酒或汽油,而后者的黏度随温度及剪应力的变化而变化,如凝胶、血液或者植物树脂,当这些流体被留在容器中时会保持流动,一旦被外力压缩,则会变成固体。
举个例子,当你试图在非牛顿流体表面上轻轻、缓慢地行走时,你一定会陷下去,就像掉进了流沙中一样,但如果你以很快的速度行走并且重重地跺脚,你就能毫无困难地越过它。
该特性在现实中有着成百上千的应用,比如塑料、胶水、有机硅、尼龙、橡皮泥、防滴涂料,还有防弹背心,它能吸收子弹撞击的能量,但又不妨碍我们穿着它灵活移动。
每当我们全家去海滩度假,我的女儿总会问我一个问题:
「爸爸,为什么天空是蓝色的呀?」
但是,我的女儿毕竟只有 6 岁多,她无法理解科学性的解释,所以,为了让她明白,我用我妈妈小时候回答我的方式回答了她的问题:「天空是蓝色的,是因为它反射了海洋的颜色呀,亲爱的。」
在我看来,这个回答足以说服她。
但是,我女儿听到这句话后,立刻抬起头来又问了另一个问题:
「那为什么不是海洋反射了天空的颜色呢,爸爸?」
除了云彩、污染和黑夜的特殊情况,天空始终是蓝色的。如果是绿色或者紫色的天空,抑或像爱德华 · 蒙克的著名画作《呐喊》的天空颜色都不是正常的颜色。
我们都知道太阳的光线是无色的,或者说是白色的。然而,天空的蓝色恰好与白色的太阳光线有联系。
之前的章节中,我们已经提到过,白光就是所有可见光的集合(从能量最低、波长最长、频率最低的红光算起)。
肉眼可以看见这个范围的光线是适应和进化的结果。在红光之外,在电磁光谱上,还有红外线(就是有体温的生物身体中发出的光,很多夜视仪能够探测到人体的红外线)和无线电波(收音机发出的电波)。
这些光波的频率比可见光波的频率更高,因此能量更大。所有的光波中,人类只能看见可见光,也就是从红光到蓝光这一段,其他的光波都是肉眼看不到的。
1959 年,理查德 · 费曼已经开始谈及纳米级工作了(1 纳米等于 1 毫米的百万分之一)。在费曼之后,「纳米科学之父」埃里克 · 德雷克斯勒在 80 年代已经能够自主建造出由原子微粒构成的纳米机器了。更别说像电影《惊异大奇航》里的那种可以在人体内自由穿梭的微型飞行器了。
尤其是在免疫监控、人体组织修复、疾病控制、提升人体免疫防御系统、病情诊断、治疗和预防疾病、疼痛缓解、细胞药物管理等方面,纳米技术均得到深度的应用。
就比如,我们可以将记忆储存在一个 u 盘中,此时就好比我们将自己的一部分摆脱实体,如人工智能 Siri、电影《她》中的男主人公爱上的那个无形女人。
你能够想象出自己在某一天,不依靠自己的肉体存在,而是永远依靠社交媒体上的账号存在吗?
我们已经看到有人通过科技改善了身体缺陷的实例。
一个叫聂尔 · 哈彬森的英国人曾患有色盲症(只能看到灰度色彩),一台设备让他的视觉脱离了大脑后半部的控制,变成像一根天线一样的设备通过振动控制其视觉感知,这样,他不仅能够看到正常的颜色,还能区分出人类的不可见光,如红外线、紫外线。
哈彬森是机器人协会的创始者,这个协会致力于让人类变成机器人。
有人说,其实智能手机已经属于人类器官的一部分了,从某种程度上说,我们已经变成了半机器人,毕竟我们离开手机就无法存活。
还有人认为:当人类带上眼镜时,我们就已经将外来设备接纳成为身体的一部分了,但是眼镜这类东西对我们来说太为常见,所以我们也没觉得有什么奇怪的地方。
总而言之,在他看来,我们都是半机器人。
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