地球在一刻不停歇地轉(zhuǎn)動(dòng)中,它既圍繞太陽旋轉(zhuǎn),也自轉(zhuǎn)。目前地球的自轉(zhuǎn)速度是恰到好處的,帶來24小時(shí)一晝夜的循環(huán),適宜的環(huán)境溫度,潮汐、海平面的日常上升和下降等。如果地球旋轉(zhuǎn)得更快,我們將面臨許多的變化。
首先,我們最直觀的感受是一天的長(zhǎng)度變短了,因此一年中的天數(shù)將增加。其次是失重,我們?cè)诔嗟篮捅睒O圈的稱重是不一樣的,這是因?yàn)榕c極點(diǎn)相比,赤道旋轉(zhuǎn)速度更快,產(chǎn)生了額外的離心力。如果地球的速度進(jìn)一步提高,我們的體重就會(huì)進(jìn)一步下降。如果赤道線加速到2.8萬千米/小時(shí),離心力將克服重力,我們就會(huì)完全失重。
此外,如果地球自轉(zhuǎn)速度提高幾千米/小時(shí),威尼斯、孟買等地區(qū)將完全淹沒在水下,同時(shí)將數(shù)百萬人趕出家園。最后,盡管地球的自轉(zhuǎn)并不是驅(qū)動(dòng)大氣的主要因素(地球表面不均勻的加熱),但隨著自轉(zhuǎn)速度的增加,大氣中的對(duì)流會(huì)增多,可能會(huì)出現(xiàn)更多的氣旋、颶風(fēng)和龍卷風(fēng)。
通常我們身體不同部位的毛發(fā)顏色都是一樣的或者相似的,但是有些紅色毛發(fā)的人卻不是這樣的,這是由于基因表達(dá)自己的方式不同。
許多基因決定頭發(fā)的顏色,其中MC1R基因與紅色的毛發(fā)相關(guān)。我們每個(gè)人都有MC1R基因,當(dāng)一個(gè)人從父母雙方那里都遺傳了一個(gè)突變型MC1R基因時(shí),他就會(huì)有紅色的頭發(fā)和白皙的皮膚。然而,如果他只遺傳了一個(gè)突變型MC1R基因,紅色就會(huì)隨機(jī)出現(xiàn)在身體的某個(gè)地方,比如胡子上。
現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)可以把溫度加熱到比太陽溫度還高了,于是很多人便生出一個(gè)疑問,我們可以人工地把氫聚變成鐵嗎?這個(gè)問題的答案恐怕并不理想。
核聚變是最重要的物理反應(yīng)之一,因?yàn)槲覀兊奶柧褪峭ㄟ^這種反應(yīng)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)源源不斷地釋放著能量,讓地球上的人得以生存。然而盡管核聚變釋放能量,但發(fā)生反應(yīng)也需要足夠高的溫度(能量)才行。恒星的核聚變反應(yīng)分為幾級(jí):氫聚變成氦、三α過程(三個(gè)氦原子核結(jié)合成為一個(gè)碳核的核合成過程)、碳燃燒、氖燃燒、氧燃燒、硅燃燒,反應(yīng)越往下所需要的能量就越高,只有最后一步硅燃燒的過程才能產(chǎn)生鐵,所需的溫度約27億度到35億度。然而太陽核心的溫度就只有1500萬度,把溫度加熱到比太陽還高一些,我們?nèi)匀贿h(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到聚變產(chǎn)生鐵所需的溫度。不過,我們也不用太過灰心,即使不能通過核聚變產(chǎn)生鐵,我們還是可以通過粒子加速器的轟擊,人工制造出鐵元素。
人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),探索太空會(huì)帶來的負(fù)面影響不僅僅是骨骼和肌肉質(zhì)量的減少,在太空任務(wù)結(jié)束后,近三分之二的宇航員也出現(xiàn)了視力下降的情況,在更嚴(yán)重的情況下,美麗的太空甚至?xí)屓擞谰檬?,這種罕見的病癥稱為顱內(nèi)壓視力損害綜合征(VIIP)。
我們的身體中充滿了液體,這些液體也十分重要,其中腦脊髓液可以作為大腦和脊髓的緩沖,在身體的周圍分配營(yíng)養(yǎng)等。當(dāng)宇航員在地球上時(shí),重力會(huì)將體液向下拉向腳部,但是在太空微重力的環(huán)境中,大量的腦脊髓液積聚在顱骨內(nèi),導(dǎo)致大腦和眼睛后部壓力升高,在長(zhǎng)期的高壓下,最終造成了腦損傷和失明。
十幾年前,一種類似極光的天文現(xiàn)象被一些天文愛好者拍攝到,他們把這種現(xiàn)象稱為“史蒂夫”。與綠色的極光不同,史蒂夫看上去就像是一條紫色或粉紅色的光帶。雖然在2018年,一些天文學(xué)家曾錯(cuò)誤地將史蒂夫認(rèn)定為極光,但現(xiàn)在這一說法已被推翻。實(shí)際上,史蒂夫和極光是兩種天文現(xiàn)象。
我們都知道,當(dāng)太空中的高能粒子沖入大氣層時(shí),會(huì)使大氣中的分子或原子電離,帶電粒子會(huì)沿著地球的磁場(chǎng)飛入兩側(cè)的大氣層中,最后形成極光。然而史蒂夫現(xiàn)象實(shí)際上會(huì)出現(xiàn)在低緯度地區(qū),紫色的圓弧其實(shí)是自由運(yùn)動(dòng)的低能帶電粒子流與大氣中的中性粒子碰撞后,摩擦生熱產(chǎn)生的光芒,有點(diǎn)像燈泡里的燈絲升溫并發(fā)出的光芒。
人們思考時(shí)撓頭其實(shí)屬于自然界中常見的一種情況,生物學(xué)家稱之為轉(zhuǎn)移行為。在這種行為中,當(dāng)動(dòng)物無法在兩個(gè)相互沖突的選項(xiàng)中做出選擇時(shí),將兩者都不選,而是做出一些不相關(guān)的行為。例如,生物學(xué)家曾經(jīng)觀察到:海鷗在爭(zhēng)奪領(lǐng)地的沖突中,突然開始整理羽毛;一只不確定攻擊還是逃跑的云雀突然開始啄地面,然后再繼續(xù)打架。包括梳理毛發(fā)在內(nèi)的轉(zhuǎn)移行為是壓力和恐懼的征兆,而這些撫慰性的身體接觸或熟悉的日常行為,能夠安撫動(dòng)物。
不過,一些轉(zhuǎn)移行為已經(jīng)演變成動(dòng)物用來表達(dá)情感狀態(tài)的非語言的一部分。2017年,英國(guó)樸茨茅斯大學(xué)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),獼猴在受到壓力時(shí)會(huì)撓頭,這是一種信號(hào),讓其他獼猴不太可能攻擊或騷擾它們。因此,我們從祖先那里繼承了這種社交暗示,或許是為了警告人們,當(dāng)我們努力思考時(shí),不要打擾我們。
人類大概是自然界中唯一會(huì)做飯的動(dòng)物。雖然比不上人類,但其他的一些動(dòng)物也慢慢培養(yǎng)出了處理食物的能力。例如,貪吃的成年螞蟻會(huì)把食物放在幼蟲的肚子上,把酶先吐到食物上,這樣食物會(huì)更好消化,螞蟻也能吃下更多的東西。在鳥類的世界里,伯勞鳥會(huì)把有毒的蚱蜢插在荊棘上晾兩天,讓毒素降解后,再食用。卷尾猴會(huì)把成熟的棕櫚果放在太陽下曬干,以便更容易地剝開堅(jiān)硬的外殼,而日本獼猴則會(huì)把人們喂給它們的土豆洗干凈,然后在鹽水中調(diào)味。
我們都知道月球是地球的衛(wèi)星,但圍繞地球的衛(wèi)星可能不止月球一個(gè)。60年前,波蘭天文學(xué)家卡齊米·科蒂萊斯基偶然在天空中發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)難以捉摸的物質(zhì),它們?cè)诰嚯x地球約40萬千米的深空中圍繞著地球旋轉(zhuǎn),他將這兩團(tuán)塵埃一樣的物質(zhì)命名為科蒂萊斯基云,也有人稱之為“塵月”。然而,后來再也沒人看到過塵月,它們仿佛消失了。直到2018年,天文學(xué)家們終于確認(rèn)了這兩團(tuán)“塵月”的存在。
這兩團(tuán)塵埃位于地月之間的拉格朗日點(diǎn)上,分別與地球和月球形成一個(gè)三角形。地月系統(tǒng)一共有5個(gè)拉格朗日點(diǎn),它們是指月球和地球之間萬有引力平衡的地方。由于引力平衡,兩團(tuán)塵埃云圍繞地球旋轉(zhuǎn)的軌道應(yīng)該是穩(wěn)定的,但是在太陽明亮的光芒下,鎖定塵埃顆粒是困難的,太陽引力也會(huì)影響拉格朗日點(diǎn)的穩(wěn)定性,所以天文學(xué)家們之前才一直看不見它們。既然是塵埃云,叫“假衛(wèi)星”或許更合適。
對(duì)于嬰兒來說,哭泣是一種非常重要的行為,可以保證嬰兒獲得父母足夠的關(guān)注,隨時(shí)照顧到嬰兒的需要。嬰兒平均每天累計(jì)哭3個(gè)小時(shí)左右,如果成年人每天哭這么久,聲音會(huì)變得嘶啞,甚至聲帶長(zhǎng)出腫塊。而嬰兒的聲帶比較柔軟,不像成人的聲帶那么堅(jiān)韌,并且富含透明質(zhì)酸,所以彈性更大,能夠更多地吸收振動(dòng)的聲波。不過,聲帶的這種特點(diǎn)也會(huì)使嬰兒無法準(zhǔn)確、清晰地發(fā)聲,只能咿呀學(xué)語。
當(dāng)人們受到驚嚇,感到非常緊張的時(shí)候,大腦中一個(gè)叫做杏仁核的區(qū)域就會(huì)增加腎上腺素的分泌,以應(yīng)對(duì)可能的威脅。腎上腺素是一種應(yīng)激激素,直接作用于肌肉中的受體細(xì)胞,加快肌纖維的收縮速率,讓人們有更好的爆發(fā)力,為戰(zhàn)斗或逃跑做好準(zhǔn)備。因此,高水平的腎上腺素會(huì)導(dǎo)致肌肉無法控制地抽搐,讓我們發(fā)抖。
艾薩克·牛頓于1727年去世,享年84歲;哲學(xué)家兼數(shù)學(xué)家伯特蘭·羅素活到了97歲。看上去,聰明的人似乎更長(zhǎng)壽。現(xiàn)在,這一說法得到了進(jìn)一步的證實(shí)。
2017年,英國(guó)愛丁堡大學(xué)心理學(xué)家伊恩·迪瑞教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)研究,該研究涵蓋了6.5萬人,該團(tuán)隊(duì)在1947年就測(cè)試了還是兒童的實(shí)驗(yàn)對(duì)象的智商。在長(zhǎng)年的跟蹤觀察后發(fā)現(xiàn),童年智商較高的人在成年后患肺癌、心臟病和中風(fēng)等疾病的風(fēng)險(xiǎn)較低,從而延長(zhǎng)了他們的壽命。而且此項(xiàng)研究的結(jié)果已經(jīng)排除了更健康的生活方式的影響,這表明智商和壽命之間可能存在某種基因上的聯(lián)系。不過,研究人員對(duì)于為何會(huì)有這種聯(lián)系還不太清楚。
1920年,俄國(guó)工程師萊昂·泰勒明創(chuàng)造了一種前所未有的樂器,這種樂器被命名為泰勒明電子琴,是世界上第一臺(tái)電子樂器。泰勒明電子琴以其古怪的音色,無接觸的操控而常常被引用于科幻電影中。
泰勒明電子琴既沒有鍵盤,也沒有琴弦,它有兩條可以感知人手在周圍空間運(yùn)動(dòng)的天線。位于樂器右手邊的是音高天線,人手和天線的距離遠(yuǎn)近會(huì)改變音高,位于左手邊的呈水平環(huán)形的是響度天線,會(huì)受手掌上下運(yùn)動(dòng)的影響,增加或減小音量。
人體有肌肉和脂肪,因?yàn)榧∪馐呛芎玫谋K?,即電的良?dǎo)體,而脂肪是不好的保水器,即電的不良導(dǎo)體,所以人體是一種特殊的天然電容器。當(dāng)你的手在天線附近搖擺時(shí),身體電容會(huì)影響天線產(chǎn)生電磁波,經(jīng)過泰勒明電子琴中兩個(gè)振蕩器的處理變?yōu)槲覀兛梢月牭降囊魳贰km然這種樂器并不好操控,但是克拉拉·洛克莫爾、塞繆爾·霍夫曼、露西·畢格羅·羅森等人都是“彈奏”它的大師。
太陽主要由71%的氫和27.1%的氦組成,碳、氮、氧元素綜合起來大約占這顆恒星質(zhì)量的1.5%,剩下的0.5%由硅、鎂、氖、鐵、硫和其他較重的金屬元素組成。然而我們都知道太陽是個(gè)難以接近的“大火球”,那么科學(xué)家是如何知道太陽的內(nèi)部情況的呢?
首先,當(dāng)太陽發(fā)出的白光通過棱鏡時(shí),它會(huì)分裂成七種不同的顏色,這些波長(zhǎng)大小不同的單色光依次排列就組成了光譜。實(shí)際上,太陽光譜并不是完全連續(xù)的,科學(xué)家利用光譜儀(專門分析光譜的儀器)檢測(cè)太陽光時(shí),發(fā)現(xiàn)太陽光譜中有一些黑線。這些黑線代表了光譜中缺失的顏色(波長(zhǎng)),顏色缺失的原因是太陽和周圍的元素吸收了這些特定波長(zhǎng)的光。由于每一種元素對(duì)應(yīng)特定波長(zhǎng)的光,所以光譜分析法可以告訴我們太陽的成分,但它只能告訴我們太陽靠近表面部分的成分。
其次,太陽存在日震現(xiàn)象,并向外發(fā)出不同頻率的波。類似地質(zhì)學(xué)家用地震波在地球內(nèi)部反射與傳遞來推測(cè)地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu),日震學(xué)家通過研究太陽的振動(dòng)波來推研太陽內(nèi)部的溫度、密度、壓力、組成等。
最后,太陽的核心除了向外輻射一些高能的光子(這些光子會(huì)在太陽內(nèi)部經(jīng)歷吸收和再輻射的過程,變成更低能量的光子),還會(huì)輻射中微子,它在太陽內(nèi)部產(chǎn)生后,幾乎立刻就能達(dá)到太陽表面,并逃逸到太空,不受向表面?zhèn)鬏斶^程的影響??茖W(xué)家利用專門的探測(cè)器,也可以通過中微子了解太陽內(nèi)部核聚變的一些情況。
明明是同一物體,但是在不同的背景下,我們看到的卻完全不同。這種“看錯(cuò)”顏色的現(xiàn)象屬于視覺錯(cuò)覺效應(yīng)。當(dāng)然視覺錯(cuò)覺效應(yīng)并不只是看錯(cuò)顏色,也會(huì)有類似看到靜止圖案運(yùn)動(dòng),同樣大的物體看上去大小不一樣等情況。
馬赫帶效應(yīng)、赫爾曼柵格、蒙克·懷特效應(yīng)等視錯(cuò)覺屬于看錯(cuò)顏色的一類,它們的產(chǎn)生都是因?yàn)橐曈X的側(cè)抑制現(xiàn)象。人的視網(wǎng)膜由許多小的光敏神經(jīng)細(xì)胞組成,激活單獨(dú)的一個(gè)光敏細(xì)胞是不可能的,某個(gè)細(xì)胞的激活總會(huì)影響鄰近的細(xì)胞??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),刺激某個(gè)光敏細(xì)胞得到較大反應(yīng)時(shí),再刺激它鄰近的細(xì)胞,反應(yīng)會(huì)減弱。也就是說,周圍的細(xì)胞抑制了它的反應(yīng),這種現(xiàn)象被稱之為“側(cè)抑制”。它會(huì)使被更亮的背景包圍的區(qū)域顯得暗些,而被暗一些的背景包圍的區(qū)域顯得亮些。
理論上,我們可以把塑料廢物發(fā)射到太空中,但是有兩個(gè)問題。首先是運(yùn)送成本太高,目前將材料發(fā)射到近地軌道的費(fèi)用每千克至少5萬美金以上;如果送到更遠(yuǎn)的地方,估計(jì)費(fèi)用會(huì)高得多。這意味著,將全球每年產(chǎn)生的3000億千克塑料垃圾運(yùn)送到太空,每年至少要花費(fèi)7600萬億美金,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于回收利用塑料制品的成本。其次是道德問題,《聯(lián)合國(guó)外層空間條約》第九條規(guī)定,各國(guó)有義務(wù)避免有害的空間污染,將塑料垃圾傾倒在近地軌道上,顯然是不符合道德的做法。