一些常見的運動鞋或者老年健步鞋會有一個特征——具有鞋尖翹度。這種鞋會讓人走路時更加輕松,但是哈佛大學(xué)的科學(xué)家注意到這樣的鞋尖設(shè)計,并不符合人腳的演化規(guī)律。在近期一項發(fā)表于《科學(xué)報告》的研究中,他們表示這種鞋之所以讓人感覺走路輕便,或是將受力轉(zhuǎn)移到了腳的其他部位,而這種轉(zhuǎn)變可能是一些腳部疾病的起因。
長期跑馬拉松的哈佛大學(xué)人類學(xué)家丹尼爾·E.利伯曼與他之前的博士生弗雷迪·西奇廷(目前是德國開姆尼茨工業(yè)大學(xué)的人類運動學(xué)教授)通過一項小型實驗,測試了這類鞋在人行走時對雙腳的影響。他們分別讓13位參與者光腳或穿上腳尖翹度為10°、20°、30°和40°的涼鞋。鞋尖彎曲的角度和鞋底硬度模仿了市面上可以購買的鞋。當參與者在跑步機上行走時,他們通過壓力板和紅外儀等設(shè)備記錄下這些人行走時所需要的力,以及腳上各部分關(guān)節(jié)的變化。
研究發(fā)現(xiàn),在行走開始階段,即用腳發(fā)力的過程中,鞋尖翹度會明顯影響跖趾關(guān)節(jié)的彎曲范圍,限制其活動范圍。相比于光腳和腳尖翹度最小(10°)的涼鞋,鞋的翹度增加時,人的雙腳在行走時所做的負功會明顯減少。這時,跖趾關(guān)節(jié)和腳縱弓周圍肌肉的運動明顯減少了。這些肌肉原本需要活動來維持這些結(jié)構(gòu)的平衡,讓雙腳在行走和跑步中更加穩(wěn)定。
雖然在研究中,這些肌肉的活動改變只是輕微的,但當我們穿上這種鞋每天行走數(shù)千步時,隨著量的累積,這些肌肉的活動會明顯減少,進而導(dǎo)致其強度減弱甚至喪失功能。利伯曼表示,這會進一步降低腳的耐受力,進而導(dǎo)致過度使用腳時,出現(xiàn)一系列損傷以及患足底筋膜炎等腳部疾病的風(fēng)險增加。
問:煮開的茶葉為什么會沉底?我們煮餃子時,判斷餃子煮熟的標準是它浮起來了;但是煮茶的時候,茶煮好了茶葉卻沉底了,這是為什么呢?
答:餃子和茶葉浮起的原因是不同的。當餃子煮熟時,其內(nèi)部會充滿水蒸氣,使其膨脹體積增大,從而能夠浮起。煮茶時,茶葉一開始不能沉下去主要是由于干茶葉表面不平整,在與水接觸時其表面會附著大量微小的氣泡,這些微小的氣泡以及茶葉內(nèi)部可能殘留的空氣能夠提供額外的浮力讓茶葉浮在水中。當水沸騰或者溫度較高時,水分子運動劇烈,能夠逼迫氣泡與茶葉表面分離,同時也能夠更快滲入茶葉將其內(nèi)部殘留空氣排出,這樣茶葉所受浮力變小,于是就會沉入水底。事實上,如果用冷水泡茶,只要劇烈震蕩容器(加速茶葉表面及內(nèi)部的空氣的排出),并等足夠長的時間,茶葉也能夠沉底。