科學知識一百個為什麼?

1、大氣分層:

從地面往上,通常根據大氣溫度和密度可劃分為對流層、平流層、中層、熱層和外逸層,各層的特性完全不同。

對流層是貼近地面的一層大氣層,空氣密度最大,約佔大氣圈空氣質量的四分之三。對流層的高度約8——18公里,熱帶達17——18公里。對流層溫度隨高度增加而降低,與人類活動息息相關的天氣現象主要發生在對流層中。

從對流層定到50——55公里高處的範圍是平流層。平流層氣溫不受地面影響。我們平時熟知的吸收太陽紫外線的臭氧層就包含在平流層里,平流層的空氣主要是水平運動。

自平流層頂到80——85公里高度時中層。特點是氣溫隨著高度增加而迅速下降,頂部溫度達-83攝氏度至—113攝氏度,因高低氣溫不同,空氣又對流運動,又稱為高空對流層。

從中層到頂層800公里高空為熱層。熱層的氣溫隨高度增加日迅速上升,來自太陽的紫外輻射幾乎全部被蓋層中的分子和原子吸收,處於高度電離狀態,所以又叫電離層。

熱層以上,空氣稀薄,離地面越遠,受地球引力場越是越小,一些高速遞動的空氣之點就散逸到星際空間,故本層也被稱為外逸層。

2、核彈能裝在一個手提箱里嗎?

手提箱核彈的想法引起關注是在1997年,當時俄羅斯的亞歷山大·列別德將軍聲稱蘇聯已經研製出了這種核彈。不過俄羅斯隨後否認其存在。微縮核彈在理論上是行得通的,但實際上很難實現。關鍵問題就是,核彈爆炸要有最低限度的可裂變物質數量。標準條件下實現爆炸需要鈈約l0公斤10厘米見方的裝置就能容納。但是,要達到較好的爆炸效果,鈈的數量必須是最低值的1.5倍。此外還要安裝起爆管,裝置的體積會是原先的兩至三倍。整個炸彈的總重量將達到70公斤左右,所以裝它的手提箱會又大又重。

3、我們怎麼知道宇宙中哪個方向是「上方」?

答:我們通常依靠地心引力來告訴我們「上方」是哪個方向(「上方」被定義為和地心引力相反的方向)。但宇宙深處沒有佔據主導地位的重力場,因此方向是通過太陽等明亮天體的相對方位來設定的。

4、為什麼冬天雷雨天氣較少?

雷雨的形成需要三個條

件:低海拔的水蒸氣、促使空氣快速上升的不穩定氣候條件以及高海拔的低溫。這三個條件促使水蒸氣冷凝鹹水滴,形成濃厚的積雨雲。這三個條件在冬天比較少見,正因為如此,跟夏天相比,冬天不大可能出現強雷雨天氣。

5、單面鏡的工作原理是什麼?

單面鏡可以反射大約一半照射在鏡面的光,同時讓另外一半透射過鏡面。只有在單面鏡一側的亮度遠高於另一側,且你處於較暗的那一側時,你才能像看窗戶玻璃那樣看透單面鏡。

6、山巒是怎麼形成的?

地球的岩石圈由七大地質結構板塊和一些小板塊構成,這些板塊都「漂浮」在一個玄武岩質基底層上。海洋板塊同陸地板塊發生碰撞時,海洋板塊的一部分就被擠壓沉降到陸地板塊之下(這個過程被稱為潛沒)。上層的陸地板塊受力變形,向上隆起形成了山脈,比如美國的落基山脈。在碰撞的最深處,潛沒的板塊熔化形成岩漿,然後受壓力上升並通過火山在地表噴發出來。

7、有多少物體環繞地球軌道飛行?

美國空軍航天司令部稱,目前大約有1萬個大小超過10厘米的物體在環繞地球軌道飛行,其中大多數是火箭助推器的殘留物。這個數字包括大約3100個有特定目的的人造衛星――但具體有多少個處於運行狀態仍不得而知,因為許多人造衛星屬於絕密的間諜衛星。

如果將更小的物體計算在內的話,統計數字會有很大的差別。對波多黎各的「阿雷西沃」大型射電望遠鏡的研究顯示,地球軌道上有超過1 5萬個大於1厘米的物體,大於2毫米的物體可能超過了100萬個。雖然它們似乎很小很微不足道,但在以28000公里/小時的軌道速度飛行的情況下,即便是這些極小的微粒也具有槍子彈一樣的衝擊力。

8、海底是怎麼擴張的?

當地質板塊分離時,熾熱的熔岩從地幔中湧出。熔岩在湧出到海床後快速冷卻,凝固成新的大洋地殼。通過這個過程,新的大洋地殼每年以厘米級的速度擴張,這就被稱為海底擴張。經過數百萬年,這個過程就能產生新的大洋。大西洋中脊就是海底擴張進程產生的。

9、人的血型能改變嗎?

你不能改變在你體內流動的血液的血型,因為血型是由紅血球表面的蛋白質,也就是說你的DNA決定的。但美國目前正進行試驗的一個方法能夠移除捐獻血液中紅血球的血型蛋白質,有效地將血型變為O型。這種方法能讓大部分人接受處理後的血液,不管他們自己原來是什麼血型。

10、手機關機後怎麼保留正確的時間?

手機用深藏在電路中的內部時鐘晶元來保持時間,這種晶元只需微小的能量驅動。為了避免時鐘晶元在主電池能量耗盡或更換時出現複位,它們都有一個微型內部電池提供備用能量。這種電池大約有一美分硬幣一半的寬度,就像手錶里使用的微型電池那樣。

11、恐龍的壽命有多長?

答:某些大型恐龍壽命長達80年。古脊椎動物學家通過數骨骼化石的「年輪」得出了這一數字,這類似於數「年輪」以確定樹木壽命的方法。不過,數骨骼化石的「年輪」並不精確,因為骨骼微觀結構中向外生長的「年輪」未必每年都有記錄。

12、地質年譜中的宙、代、紀、和世

地質學家認知地球的歷史、劃分不同階段的依據主要是地球歷史上生命演替的過程。因此生物的進化最能反映地質學意義上時間的進程。地球四十多億年的歷史首先被劃分為冥古宙、太古宙、遠古宙和顯生宙四個大的地質年代階段。冥古宙(46億年前——38億年前)的時候,地球剛剛形成,但未保存地質紀錄;太古宙(38億年——25億年前)的生物處於很低的發展階段,主要為原核生物,多細胞動物和多細胞植物;顯生宙(5.4億年開始——現在,我們熟悉的各生物的種類陸續出現,並蓬勃發展至今。顯生宙進一步分為古生代(5.4億年前——2.5億年前)、中生代(2.5億年前——0.65億年前)和新生代(0.65億年前——現代)三個階段。顧名思義,他們分別代表了生物演化的「古老」、「中等發達」和「新生」的階段。每一個「代」又可被細分為幾個次級的單元「紀」。例如古生代由老到新分為寒武紀、奧陶紀和志留紀。著名的澄江生物群和「寒武紀生命大爆發」就發生在寒武紀的早期。中生代分為三迭紀、侏羅紀和白堊紀。中生代又被稱為爬行動物的時代,恐龍和翼龍就生活在中生代,從三疊紀開始出現,到白堊紀滅絕。著名的熱河生物群就生活在白堊紀早期。新生代分為古近紀、新近紀(過去使用的第三紀相當於目前採用的古近紀和新近紀)和第四紀。雖然鳥類、哺乳類和開花的植物都是在中生代開始出現的,但到了新生代才開始了大的發展。我們人類的進化則發生在第四紀。一個「紀」一般還可以在進一步細分為兩個或三個階段,這是通常被稱為「世」,通常在前面加上「早、晚」或「早、中、晚來限定。例如,侏羅紀分為三個階段,早侏羅世、中侏羅世、和晚侏羅世。

13、哪種樹抵消碳的效率最高?

從理論上講,樹木吸收空氣中的二氧化碳,然後將其貯存在木頭中。但是,只有樹木活著的時候碳才停留在樹里。樹木死後,隨著它被微生物和真菌等非光合有機體分解,碳又重新釋放回空氣中。因此,為永久地抵消碳,必須考慮重新造林。要抵消目前的全球二氧化碳排放量,每年造林的面積須達到英國面積的2倍。桉樹、錫特卡雲杉等在商業林場中普遍種植的、生長迅速的、非本地的物種對抵消碳起不到太大作用,因為它們破壞森林中的生物多樣性,並且在生長的早期階段向土壤釋放二氧化碳。更糟糕的是,在較為寒冷的國家,總體來說森林實際上使環境變暖,因為積雪的空地反射回空間的太陽光比積雪的森林要多。因此,如果你想在碳吸存方面做出自己的貢獻的話,你應當搬到熱帶,種植當地的樹種,讓那片土地變成森林。

14、在沒有地標的沙漠中我會原地兜圈嗎?

如果周圍沒有任何提示物,那麼答案或許是肯定的。人類生來就是一半邊比另一半邊強壯一些,如果你想沿直線行走,由於一條腿比另一條腿稍稍健壯一點,你很可能每走一步就轉一個小小的彎。這些小彎積少成多最終會讓你原地兜圈。有幾種方法能解決這個問題。你可以花一半的時間倒走以抵消所轉的彎。考慮到太陽的位置隨時問變化,你還可以用太陽當嚮導。最後一種方法是,試著等到黃昏,然後朝著地平線上太陽剛剛落下的位置上的一顆星星走。當這顆星就要從地平線上消失時,選擇另外一顆就在那個位置上方的星星。然後一直這樣走下去。古波利尼西亞航海員就以利用這一方法而聞名。這樣能帶你走向正西。一直讓星星在你的右邊,就能走向南。依此類推。

15、嚼箔片的時候為什麼補的牙會疼?

這是因為你正好再次發現了電池。當兩種不同的金屬,如箔片中的鋁和補牙材料中的汞接觸時,或被唾液等一層導電材料分開時能產生電流。

16、為什麼自然選擇沒有消除近視眼?

同樣也可能有人會問為什麼自然選擇沒有消除癌症或糖尿病,或者那些無法在10秒內跑完百米的人。所有這些都在一定程度上屬於弱點。但自然選擇並不是一把切除一切不完美特性的刀。近視眼並非真正的必須治療的疾病,更多的是眼睛聚焦能力的一種天然變異。人類視力從遠視到近視,形成了一條鐘形的分布曲線。自然選擇略微青睞那些位於分布曲線中間的人群,但並非所有其他變異都會被清除。

17、為什麼我們傾向於不吃食肉動物?

一種動物在食物鏈中的位置越高,重金屬和多氯聯苯等環境毒素也就更容易在肝臟和脂肪細胞里積累。食肉動物的肝臟還含有大量維生素A,如果過度食用還可能中毒。但我們不吃食肉動物的主要原因是經濟方面的。由於食物鏈每經過一層都會損失能量,某個特定棲息地能供養的食草動物總是比食肉動物多。1公頃土地可以養活1.5隻綿羊,但整個密歇根州(2500萬公頃)能養活的狼估計不到1000頭。但有意思的是,我們食用的魚大部分是食肉的,這也許在一定程度上解釋了為何這些魚很容易被過度捕撈。

18、豬是我們的進化祖先之一嗎?

豬不是人類的直接祖先。大約在8500萬年前,有一群早期哺乳動物向兩個方向進化。其中一些最終進化為包括現代豬在內的生物,另一些包括人類。我們的共同祖先滅絕了。

19、如何計算並不燃燒的食物所含的能量?

答案在「計算」這個詞上。營養學家根據一種物質燃燒時釋放的熱量作為標準,來衡量所食食物釋放的能量,因為消化就是緩慢的燃燒。你不能燃燒整個食物,但還是會燃燒提供能量的食物成分(脂肪、碳水化合物和蛋白質),然後根據這些成分在食物中所佔的比例計算出總能量。

20、如果消毒劑能殺死99.9 % 的細菌,我還用為剩下的0.1%擔心嗎P

這是用歐盟標準消毒劑測試方法進行測試而得出的結果。測試關注的是消毒劑在典型的細菌樣本中、在規定的時間內殺死的細菌數量,99.9%表示殺菌水平至少為樣本中的1000個細菌有999個被殺死。實際上,消毒劑的實際殺菌水平比這還要高出100倍——10萬個細菌中有99999個被殺死。

21、頭的大小對智商有影 響嗎?

從各種證據上看似乎沒有影響。儘管有些研究顯示,頭顱容量和智商高低有關聯,但這些研究被稱為所採用的科學方法不當。但有一個問題是,事實表明營養不良會影響智力發育,也會導致身體尺寸的全面縮水,包括頭顱大小。因此你的飲食可能同時對頭的大小、和智商產生影響,而不是因為頭小而直接導致智商低。1998年的一項研究利用核磁共振掃描比較了雙胞胎的頭顱和大腦尺寸,並將這些數據與他們的智商評分進行對比。研究者得出結論說,頭顱大小與大腦大小有關,但智商高低與上述尺寸無關,至少在年輕的、健康的成年人身上是這樣。

22、變形是可能的嗎?

答:「變形」和「改變外形」的區別是什麼呢?我們在生長期都會改變外形,其中毛蟲和蝌蚪的外形改變尤其劇烈。如果你是指像吸血鬼變成蝙蝠飛走那樣的「變形」,那麼這兩種概念的關鍵區別在於「變形」是可逆的。一些動物能做到這一點。例如刺鮑,鼓起氣來的形狀跟平時大不相同。

但我們從未在自然界發現典型的狼人式的變形.而且幾乎可以肯定,永遠不會有生物進化出這種能力。延長並重新排列你的全部骨骼需要投入龐大的新陳代謝能量,而且在幾移鍾(哪怕一整夜)的時問里完成變形也很可能導致細小脆弱的骨頭骨折。一隻新變形成狼的狼人不僅不會變得更加強大和舉捷,反而需要數月的理療才能再度行走。這種能力又有什麼優勢呢?

23、如果地球重力減弱20%,生活會有什麼變化?

動物會進化成比現在體形略大,四肢更長、更纖細。植物 將更高、更枝繁葉茂。但更輕的地球能維持的大氣也更少,因此氧氣將不足以支持高能量的新陳代謝。稀薄的空氣捕獲的熱量也少,維持恆溫將會更難。儘管由於體重減輕,離開地面的最初起跳會容易一些,但稀薄的空氣會令飛行同樣困難。由於重力降低和風侵蝕作甩的減輕,山脈會比現在高得多。低氧氣濃度會迫使生物生活在接近海平面的高度,生物群會被高不可攀的山脈困在當地。簡而言之,我們將擁有一個寒冷、乾燥的地球,一群群的冷血蜥蜴在繁茂的樹上跳來跳去,但高聳的山脈將令各個群落老死不相往來。

24、我們能否製造出能自我修復的「智能材料」?

我們的身體很善於對受損皮膚和骨骼進行自我修復。合成材料開始朝這方面發展,但還有很長的路要走。一種設想是在一種材料中加入漏洞修復纖維,如果材料某處斷裂,附近的修復纖維就會破裂並釋放出修復性化學物質。這種方法在工程和建築學上顯然具有實用性,人們正在進行廣泛研究。還有的研究小組正在嘗試模仿大自然,設計一種能識別破損並在分子層面進行自我修復的材料,就像DNA對我們身體的修復一樣,這種研究還剛開始,但至少已經起步了。

25、OK是哪兩個詞的縮略語?

流傳最廣的說法是:OK的全稱為「oll korrect」——一故意拼錯版的「all correct」(意為「完全正確」——本報注)。這個短語在20世紀40年代在波士頓各家報紙上得到了普及,因為當時非常流行用拼寫錯誤達到幽默效果。這種說法還說,紐約民主黨後來用這個縮寫為本黨候選人馬丁·范·布倫做宣傳0圓為他的綽號Old Kin出rhook的縮寫也是OK。

26、為什麼頭部被打之後,人會「眼冒金星」?

你看到的「金星」實際上是你狽覺皮層的神經元在暫時進發。神經元的供氧水平突然改變會導致這種情況,原因是你猛地站起來或者遭到一記重擊今大腦急速晃動的時候,血液會驟然湧入或退出毛細血管。最接近毛細血管的神經元會首先受到影響,如果速度很快,它們會先於周圍的其他神經元進發。這會形成單個的.被大腦判斷為光點的信號。

27、為什麼有那麼多人在雷擊中幸免於難?

當閃電擊中人時,電流既能通過身體內部也能通過身體表面傳導到地面。皮膚的電阻較低,因此大部分電流都由這個通路經過人體,這個過程被稱為「外部閃絡」。這也是為什麼70%的受雷擊者都能倖存下來的原因——儘管深入體內的部分電流給很多人造成了嚴重傷害。

一個值得一提的例子發生在1985年美國新澤西州奎克敦,當時閃電擊中了一座教堂:伯里斯夫人的內衣全部燒成了碎片,但外衣完好無損;明妮·法蘭斯小姐的鞋子被擊飛了出去。這兩位女士全都沒有性命之虞。

遭受雷擊次數最多而倖存的紀錄保持者是美國的巡林人羅伊.沙利文,他在1942年1977年期間曾7次直接遭到雷擊。

28、有像微波爐一樣快捷的冰箱嗎?

這樣的冰箱根本不存在。微波爐給水加熱的時間大概需要幾秒,但要想冷凍水以製作冰塊,那至少需要15分鐘。這是因為兩種設備的工作原理截然不同。在微波爐中,被加熱物質的搽分子吸收電磁波的能量,在翻滾之後把熱量傳給其他部分。然而,冰箱中的冷卻器則更加複雜,膨脹和壓縮流體循環吸收冰箱熱量,才能逐漸使物體變冷。

29、為什麼水會沿與重力相反的方向吸上來?

這種現象被稱為毛細現象。它經常出現,從浸到茶里的餅乾到老舊建築牆壁上的濕氣上升。為了明白其中的原因,我們可以觀察一個乾淨玻璃杯里的水,會發現水面在靠近杯壁處形成了向上的弧度。這種彎曲的表面被稱為「彎月面」。它的曲度造成了一個壓力差,把水向上推。曲率越大,抬升力越強,因此毛細上升現象在水處於狹窄通道里時最為明顯,例如在餅乾或水泥的縫隙和細孔里。

30、太陽燃燒時會發出聲音嗎?

太陽發出的聲音與大火蔓延時出現的噼啪聲不同。嚴格地說,太陽也不是在「燃燒」:它發出的光和熱都來自核聚變反應,其威力是燃燒這一化學過程的數百萬倍。即使如此,聚變反應造成的湍流確實會發出聲音。這種聲波的頻率一般在0.005赫茲左右,因此需要花3分鐘才能完成一個周期。這樣即使我們去聽太陽核聚變發出的聲音,它的頻率也遠遠低於人類可以聽到的限度——我們能聽到的最低頻率約為20赫茲。

31、大熱天開車,搖下車窗和打開車內空調降溫哪個更合算?

保持車內涼爽的最經濟方法是使用儀錶板上的進風口。一輛一般的汽車,在燃料利用率最高的80公里/小時的車速下,出風口應該有足夠的氣流保持車內涼爽。如果要更加通風,開空調不如搖下車窗。開窗會帶來額外的阻力,從而消耗更多汽油,但比開空調的耗油量小。

32、隨著物種發展得越來越高級,進化速度是否會加快?

一個物種的進化速度實際上就是該物種每一代改變的程度與它經歷一代所需時間的比值。這不可避免地會令更簡單的生物擁有巨大優勢,因為它們的繁殖速度快得多。人類經歷一代大約是25年。但同樣的時間,大腸桿菌在理想環境下可以繁殖65萬代之多。繁殖迅速的生物通常種群數量也更大,這意味著會有更多樣的基因變異供自然選擇的進行。上述因素綜合起來,細菌的進化要比哺乳動物快數十億倍。

但這並非全部。一旦動物進化到一定程度,就能以不直接受基因控制的方式適應環境。換言之,它們能夠學習並將學到的知識傳授給子孫後代。一旦某個物種的行為特點可以通過文化繼承的方式傳遞,它的進化速度就會大大加快。在過去1萬年里,人類的基因變化微乎其微,但文字、印刷媒體、電視和網際網路都極大地加快了物種發展的速度。

33、如果地球從未經歷過冰河時代,會是什麼情況?

200多萬年前,地殼變動令北美洲和南美洲碰撞,形成了巴拿馬地峽——一小條似乎無關緊要的陸地。但如果沒有巴拿馬,人類可能不會出現。

顯然是巴拿馬地峽引發了冰河時代,因為它改變了全球的洋流模式。大西洋海流不再是穿過美洲的赤道暖流,而成了兩極之間的寒流。新的冰河時代帶來了劇烈的氣候改變,對生命形成了嚴峻挑戰。處於這個進化大熔爐的中心的就是人類的祖先。

黑猩猩的趨異發生在300萬年前。一種新的原始人類出現了——能人。與黑猩猩相比,他們的居住地從森林轉向了草原,體型更大,牙齒和腸胃適應了消化肉類。他們更加聰明,能夠使用石制工具。

能人的出現與冰河時代的開始同步並非巧合。隨著非洲氣候變得寒冷乾燥,他們的智商足以幫助他們找到食物、水源和安身之所。隨著氣候改變更加劇烈,自然選擇強烈趨向於高智慧生物。因此,能人的繼承者智人出現了。如果不是冰河時代,這一導致人類形成的進化過程沒有必要出現。所有這些都是因為一小條陸地。

1957年10月,第一顆人造衛星「斯普特尼克」1號發射成功,為太空時代的到來鋪平了道路。無論是褒是貶,無論以看得見和看不見的方式——太空時代改變我們的生活。

34、為什麼甲殼類動物在烹調過程中會從青灰色變成紅色?

甲殼類動物即使在活著的時候殼裡面也含有一種名叫蝦青素的類胡蘿l、素色素..這種色素來自於它們吃的海藻和浮游生物。但是在這種色素融入動物的殼之前,它們與一種可以將顏色變成藍黑色的蛋白質化合物混合在一起。在烹調過程中動物的殼被加熱後,這些蛋白質分子破裂井展開。這就釋放出了蝦青素分子,而這些動物的殼也就變成了粉紅色。火烈鳥也有類似的一種色素,但它不與蛋白質混合在一起。

35、調頻還是數字收音機的音質更好?

無線電頻譜中的空間是有限的,無法搭載所有的數字電台,所以必須將它們進行壓縮。多餘的數字信息被排除在信號之外。通過數字收音機聽到的聲音是原始聲音的近似,但效果仍然非常好。但調頻就不存在這種問題。由於是模擬的,所以它不需要進行數字壓縮。缺點就是,調頻佔用的頻譜更多,限制了可以容納的電台數。但是,大多數人聽不出數字音頻廣播和調頻廣播之間的差別,特別是對講話來說。規模宏大影響深遠。

36、如果臭氧是一種氣體,那為什麼它不會填補臭氧層中的空洞?

臭氧當然是一種氣體,但臭氧層空洞並不是因為一個一次性的事件破壞掉大量臭氧而形成的。同溫層中的臭氧在可以製造臭氧和損耗臭氧的化學反應之間達成了一個動態平衡。臭氧在熱帶地區的形成速度最快。在這裡,更強烈的日照將氧分子分解成了單個的氧原子。這些氧原子可以與其它氧分子結合,形成臭氧。由於高空風的作用,臭氧從熱帶地區向南北極地區運動,這種運動是相當緩慢的,要花四五個月的時間才能到達兩極。

另一方面,臭氧損耗是一種連鎖反應,是由大氣中的某種污染物,尤其是氯,催化形成的。在兩極的同溫層雲層中,這種反應的發生非常迅速。如果臭氧的損耗速度高於新的臭氧形成的速度,那臭氧空洞就形成了。

37、飛艇到底怎麼了?

70年前,人類有史以來建造的最大飛艇「興登堡」號起火後栽到地面,導致35人喪生。發生在齊柏林式飛艇上的這次眾所周知的事件大概最好地概括了老式飛艇的所有缺陷。「興登堡」號的飛行速度是每小時135公里,它花了三天時間從德國的法蘭克福飛越大西洋。就在地面工作人員奮力讓這艘245米長的飛艇在美國新澤西州的萊克赫斯特回到地面的時候,飛艇上起火了,但火勢不大。然而,飛艇上使用的氫氣導致火勢迅速蔓延。最後的爆炸毀滅了人們對飛艇安全性的信任。

在第一次世界大戰期間,齊柏林式飛艇曾被用來進行偵察和轟炸。然而到二戰的時候,它們已經不再受到德國人的青睞,因為這時德國人開始專註於建造速度更快而且更準確的武器攜帶裝置——飛機。

過去20年來,飛艇的使用又出觀了某種程度的復興。人們開始用飛艇來做廣告和進行環境監測。人們有時在大型的體育賽事活動中也可以看到飛艇。2005年,美國的一艘名為「高空哨兵」(HiSentinel)的飛艇在一次示範飛行中達到了招公里的高度,這標誌著比空氣輕的動力飛行方式達到了新高度。美軍自此以後已撥款1900萬美元開發一種填充氦氣的軟式飛艇,用於偵察行動。與此同時,在德國,人們可以在康斯坦茨湖上乘飛艇飛行遊覽。在美國,世界航空公司正在設計一種豪華個人飛艇。

38、為什麼太空梭不能慢慢降落以避免起火?

利用反推進火箭讓太空梭慢慢返回地球大氣層當然是可能的,但是這需要大約與升入軌道時同等數量的燃料,這會讓航天飛行的成本進一步超過目前的9億英鎊。這樣做也大大降低了安全性,因為反推進火箭可能失靈。所以,最便宜、最安全的方法就是讓太空梭通過滑行返回地球,並利用氣動阻力化解所有的能量。迄今為止,這種做法的效果相當好。2003年「哥倫比亞」號太空梭發生的災難是40年來的太空飛行中首次出現隔熱瓦故障。

39、音樂中有數學嗎?

數學和音樂之間存在著許多聯繫。例如,弦的長度就與演奏出的音符有關。上世紀20年代,一位名叫約瑟夫·席林格的俄羅斯音樂家甚至根據幾何學原理髮明了一種譜曲方法。一些著名的音樂家,如爵士樂音樂家格倫·米勒和作曲家約翰·巴里等也曾利用這種原理。

40、吃過薄荷糖之後喝水為什麼會覺得涼?

你提到了目前研究的一個熱門問題——一種感覺會如何影響另一種。這是一個複雜的問題,這個例子涉及味覺、嗅覺和溫度感受器,同時還涉及大腦如何解釋從這些感受器收到的信號。科學家目前還在對這個問題進行探索,但仍不得要領。因此對於你的問題還沒有一個肯定的答案。

然而,還是有一些有趣的事實。其中一個就是,水的溫度發揮了一定作用。如果吃過薄荷糖後喝溫水,就會感覺水變熱了。費城莫內爾化學感覺中心的保羅·布雷斯林發現了這一效果,而且他還發現,鹽會降低我們對苦味的感覺。這就是為什麼在吃乳酪的時候喝紅酒會感覺很好。但還有一些重要問題有待人們去研究,例如各種不同的感覺是如何互相影響的。這是一個業餘實驗可以發揮重要作用的科學領域。

41、是否可通過人工方式來替換臭氧層空洞?

每年9月,當太陽回到南極上空時,距離南極洲地面20公里的同溫層里的臭氧數量就開始減少。到10月份,臭名昭著的「臭氧空洞」就出現了,使南半球大片的地區暴露在紫外線的輻射之下。通過人工的方式彌補這個「空洞"可能需要製造數千萬噸臭氧,然後把臭氧運到南極洲這片最不適合人居住的大陸的同溫層中。這可能是一個苛刻的要求.——而且也沒有必要,因為太陽可以從大氣中的氧氣分子中製造臭氧——只要沒有大量的人造化學物質如氟利昂破壞臭氧。1987年的《蒙特利爾協議》要求逐步淘汰使用這些化學物質。預計臭氧空洞會在50年內逐步修補。

42、蟲子被切成兩半後還能恢復原樣嗎?

蚯蚓被切成兩半後還能存活,但前提是切口位於有重要器官的那部分以下。換句話說,它們能夠長出尾巴來。扁形渦蟲身體上沒有分節,所以它可以從任何一端開始生長。。每次再生都需要利用幹細胞,但扁形渦蟲無法製造出更多的幹細胞,所以實驗人員很少能見到被切三刀後還能成活的渦蟲。

43、若唾液澱粉酶可破壞艾滋病病毒活性,為何不用它治療艾滋病呢?

實際上,艾滋病病毒——即人體免疫缺損病毒——是一種極為脆弱的病毒,幾乎所有東西都會對其活性產生破壞作用。艾滋病病毒即便暴露於空氣中都會使其活性遭到破壞。唾液、汗液和尿液都不能傳播艾滋病病毒,傳播途徑只有性交、血液接觸和母嬰傳播。一旦你感染了艾滋病病毒,病毒將會存活在你的細胞中。若不殺死細胞,就無法輕易殺死艾滋病病毒。

44、金星與火星為何與地球存在如此大差異?

太空探測器於上世紀60年代首次飛抵金星和火星,探測結果讓科學家大為吃驚。由於面積和密度與地球相仿,金星曾一直被稱為「地球的姊妹星」。而人們當時還認為火星上也存在生命。實際上,金星的表面溫度超過460攝氏度,而表面溫度約為零攝氏度的火星可謂死氣沉沉。人們曾料到金星和火星的表面溫度會與地球有所差異, 因為與地球相比,金星和太陽間的距離近大約30%,而火星和太陽間的顯巨離貝4要遠大約5 0%。但金星和火星表面溫度存在如此大差異的主要原因是大氣層厚度和結構共同作用的結果。金星被一層厚厚的大氣層包圍,大氣層中97%是二氧化碳。二氧化碳的溫室效應封住太陽散發的熱量,從而導致灼熱的高溫。火星大氣層也幾乎都是由二氧化碳構成的,但大氣層的厚度卻小得多。

45、人體含有多少卡路里?

100克人體含有的營養成分是,61克水、16克脂肪、16克蛋白質、6克礦物質和1克碳水化合物。每克脂肪含9千卡路里,每克碳水化合物和蛋白質都含4千卡路里。這樣算下來1[)(]克人體就含212千卡路里。以一個體重75公斤的人來計算,其身體所含的熱量是15.9萬千卡。

46、能否用一種反射性材料來代替融化的北極冰川,從而減緩全球變暖?

北極冰川正在不斷加速融化,由此引起的擔憂是「冰川反照率效應』』。這指的是冰川可以將80%的太陽輻射反射回太空,而冰川融化變成水後,水卻會吸收93%的輻射,並將其轉換為熱量。

不過雲也能反射輻射,而且去最容易在水面上方的空曠區域聚集形成,比如像北極冰川融化後形成的大片水域的上方。美國蘭利研究中心的研究人員4年來一直在監測北極地區的輻射反射情況,結呆發現,增加的雲層在一定程度上彌補了冰川融化的損失。

47、有什麼材料比鑽石更硬?

鑽石以硬而著稱,因為構成它的碳原予以金字塔形(四面體結構)排列,2005年,德國拜羅伊特大學的納塔利婭· 杜布羅溫斯卡婭領導的研究小組宣布創造出一種更堅硬的結構。他們用超過20萬個大氣壓的壓力擠壓碳60,同時施以2000多度的高溫,創造出的物質由彼此扣住的碳原子桿構成,他們稱之為鑽石納米棒聚合體或ADNR。這種結構比鑽石硬10%左右。

48、怎樣判斷岩石的年齡?

自20世紀50年代後,人們就能通過放射性同位素的衰減計算岩石的絕對年齡一種辦法是看鈾這類放射性元素的原子核衰減後留下的損傷痕迹。這些長約25微米的痕迹可以在顯微鏡下觀察然後再計算放射性材料產生那些痕迹所需的時間。更常用的方法是比較衰變產生的「子體同位素」含量和同一塊岩石里「母體同位素」的含量,就可算出岩石的年齡。

49、我們食用多少種植物和動物?

根據聯合國糧農組織提供的數字,人類種植大約1萬種植物。動物的種類是前面數字的一半左右。但近50年來,隨著農業的工業化和食品市場的全球化,這個數字急劇減少。在發達國家,我們的食譜里大概只有100多種植物和50種動物,其中不到20種占我們飲食的70%,以上。每個品種下面還有許多變種,但多樣性卻在降低。比如,在西班牙,甜瓜的種類已從20世紀70年代初的380種減少到目前市場上的十幾種。

50、蘋果公司的Mac電腦仍然能抗病毒嗎?

針對PC的病毒比針對Mac:的多得多。原因之一在於用PC的人更多。但蘋果愛好者們也說,Mac OS運行的操作系統LJnix不容易被「黑」。去年11月在Mac·中發現木馬病毒,但只有用戶同意安裝偽視頻播放器,這個病毒才能起作用。

51、水由兩種氣體構成,為什麼卻是液體?

氫原子一般作為氫分子成雙成對地游弋。類似地,氧原子也是一對對地漫遊。天氣越熱,這些分子就會越決地四處轉移。氣溫太高時,分子就會分離開來,而原子則重組成為水分子,兩個氫原子與一個氧原子結合。然而,不同的水分子中的氫原予和氧原子在檫身而過時繼續彼此「伸出友誼之手」。這種相互吸引使分子作為液體保持結合狀態,而不是呈現為氣態四處飄逸。

52、把痰液吞進肚裡對身體有害嗎?

痰液是人體呼吸道分泌出的黏液狀物質。呼吸道內壁的纖毛不斷把痰液向上推至咽喉,引起吞咽反射,把灰塵和異物排出肺部。身體健康時,你的痰液是稀釋清澈的,而且雖然每天都吞咽大約1.5升痰液,你幾乎不會感覺到什麼。如果患上感冒等呼吸系統疾病或者經常抽煙,你的痰液就會變稠變深,這是因為痰液里摻雜了顆粒物、細菌、病毒、白細胞和抗體。雖然這種「雞尾酒」混合物聽起來很噁心,但把它吞進肚裡確實不會造成什麼傷害。一方面,病原體本來就可以從肺部直接進入血液;另一方面,胃裡的強酸和酶能夠消滅病原體,而胃壁上的胃粘膜會把病原體與人體隔絕開來。

53、茶樹精油會擾亂內分泌嗎?

美國全國環境衛生科學研究所2007年研究發現,有證據表明茶樹精油和薰衣草精油是內分泌干擾素。曾有三名未到青春期的男孩被診斷惠上了男性乳房增大症,他們使用的護髮品和護膚品中含有茶樹和薰衣草成分。這兩種精油似乎並不會改變血液的激素水平,但有可能影響細胞對激素做出的反應。這一結論得到人體胸部細胞體外實驗的部分證實。

54、濕頭髮為什麼是彎的?

髮絲的形狀是由髮絲分子的形狀決定的。組成頭髮的角蛋白分子就像是很長的彈簧,有幾條「彈簧」相互纏繞,像擰繩子那樣擰成髮絲。繩索之所以能連成一長條是因為相互間存在強有力的化學鍵——二硫鍵。而單個角蛋白分子的彎曲程度是由力量弱得多的氫鍵決定的。只有用很高的溫度才能破壞二硫鍵(比如燙髮),而氫鍵則會受水的影響,所以單個角蛋白分子會在頭髮濕的時候暫時改變形狀。

55、我必須跑多快才能做到「水上飄」?

你無論跑多快都會沉到水裡,哪怕雙腳塗了蠟,或者像某些昆蟲那樣履蓋防水纖毛。問題的關鍵在於水的表面張力只能承受一定重量,這種承受力取決於物體重量是如何分散在水面上的。如果踩在水上的是普通人的雙腳,那麼水能承受的重量就只有大約5克,所以「水上飄」是絕對不可能的!

56、多大的汽車輪胎能達到最高的能效

輪胎是一種簡單機械,能夠把車軸旋轉產生的扭轉力轉化為向前的驅動力。輪胎周長越長,「機械利益」就越大(機械利益是機械輸八的動力與產生的有效力的比值,表示機械的省力程度),也就是說輪胎越大.能效就越高。但汽車設計者也必須考慮其他因素。當機械利益隨著輪胎增大而增大對,旋轉輪胎的扭轉力也必須增大,汽車就必須擁有一台強勐的發動機。而且巨型輪胎非常沉、會抬升汽車的高度和重心,影響操控難度和汽車性能。所以大多數汽車輪胎差不多一樣大——直徑約40厘來。

57性傾向是通過後天學習獲得的,還是源於我們的基因?

有多項關於同口雙胞胎的研究證明,至0對男性而言,性傾向是通過遺傳獲得的。沒有一例發現自己是同性戀的10幾歲男孩感覺自己是從父母哪裡「學會」性傾向的,而且,即使是社交面非常狹窄的人,也不可能不接觸任何異性。他們同樣不可能不接觸任何喜歡異性的同性朋友。有意思的是,目前有關女同性戀者的遺傳性證據還比較少。

58、科學家為什麼從臍帶里提取幹細胞?

幹細胞是功能尚未分化的細胞,能夠發育成皮膚細細包、血液細胞、肝臟細胞等各種專門細胞、幹細胞主要分為兩種——存在於胚胎內的胚胎幹細胞和存在於成人體內的成體幹細胞。從臍帶里提取的是造血幹細胞,它們與成體幹細胞相似,但「曼不成熟」,能夠發育成更為多樣的人體組織。

59、鳥類攜帶氧氣設備就能在太空飛翔嗎?

如果有那麼一隻虎皮鸚鵡能夠身穿太空服在宇宙中翱翔,那這將成為一幅相當美妙的圖畫,可惜從現實的角度是無法實現的。按照牛頓第三定律(作用力與反作用力)的解釋,鳥類在飛翔時通過翅膀的扇動把一團空氣推向身後,因此獲得向前的動力。倘若翅膀下方沒有空氣,那麼前進的動力也就消失了。

60、黑洞為什麼具有很大引力?

牛頓的萬有引力定律表明,一個天體產生引力的強度取決於兩個因素:其質量及天體的大小。一個天體的結構越緊密,其引力場就越強。這兩個因素當中的單獨任何一個都是不夠的:雖然海王星的質量只有土星的1/5,但其引力場卻要比後者強35%左右,因為海王星的結構緊密得多,而體積則不到土星的8%。黑洞是結構極其緊密的天體,質量與海王星相同的一個黑洞直徑不到2米,因而其引力場差不多相當于海王星的100億×100億倍。

61、吃芹菜會使你減肥嗎?

一根20厘米長的芹菜只含有6千卡左右人能夠消化的熱量。這是因為其主要部分幾乎全都是我們根本不能消化的纖維索。只攝取僅存的能量,而使其餘部分穿腸而過,所消耗的能量就超過我們所補充的。但這種熱量虧空僅為每根芹菜4—5千卡左右。大家起碼需要20根芹菜來抵消一塊巧克力餅乾。從減肥的角度看,芹菜的主要價值在於,其體積和咀嚼活動使你感到很飽,因而不大可能去吃其它的、較高能量的食品。

62、時間的計算方法為什麼不採用十進位?

實際上已經採用十進位。1998年,瑞士鐘錶製造公司斯沃琪決定,早該把一天按照十進位而不是小時和分鐘劃分。因此,它把一日劃分為1000個「互聯網時間單位」:每個單位相當於1分26.4秒。其創意是要使互聯網採用一種通用的時間標準,「互聯網時間」一詞應運而生:子午線確定在瑞士畢爾市的斯沃琪公司總部,這裡的每天從午夜開始,即「互聯網時間」零時,寫成「@000」。倫敦時間要晚1小時,即41.67個「互聯網時間單位」,所以換算成互聯網時間就是@958。但除了少數互聯網應用和擁有那種手錶的人之外,世界上絕大部分人還是照樣使用「分秒」。

63、自動凈化玻璃的工作原理是什麼?

自動凈化玻璃用在倫敦的「嫩黃瓜」等現代型摩天大樓上。其工作原理是促進化學反應,使玻璃表面的油垢粒子轉變成能夠溶於水並沖刷掉的物質。製造商們對所涉及的究竟都有哪些化學反應含糊其詞。但反應幾乎肯定涉及大氣層中的氧氣。催化劑則是黏合在玻璃表層的一層極薄(15納米左右)的二氧化鈦。該催化劑被太陽的紫外線激活。這種物質也可以在牙膏和白色油漆中找到。

64、聲波是怎麼停止的?

如果想製造聲音,我們就得讓物質(可以是空氣那樣的氣體,也可以是液體或固體)做規律運勸,這樣才能製造出有特定頻率的波,這種波在我們聽來就成了具有特定音高的聲音。主上物質做運動顯然需要能量。當聲波穿越空氣以及更為緻密的物質時,能量就必然會衰減。最後.物質運動完全停止,我們便再也聽不到聲音了。

65、網路搜索引擎為什麼能迅速檢索出結果?

搜索引擎不會在每次檢索時都把整個網路篩查一遍,而是會把可能用到的檢索詞語編成一份從A到Z的目錄,目錄里還有包含這些詞語的網頁鏈接——如同一本書的索引。搜索引擎會不斷發出「機器人程序」——或者叫「蜘蛛程序」去檢查無數網頁,以此來更新自己的索引。谷歌公司的做法又更進一步:「谷歌機器人」還會把網頁儲存起來。這意味著谷歌伺服器保存著幾乎每介可供檢索的網頁的拷貝。在你輸入檢索詞語後,谷歌會調出包含該詞語的所有網頁的文檔。你就能閱讀這種「高速緩存版」網頁,也可以通過鏈接進入原來的網頁。

66、為什麼鏡子會調換左右,但不會顛倒上下?

這個謎題至少能追溯到亞里士多德時期。我們在鏡子里看到自己的影像,但影像面對的方向與我們是相反的。問題的關鍵是,並非所有方向都遵循相同的原理:我們所說的「上」和「下」是由重力的方向決定的。鏡子無法彩響重力,所以對上下方向不起作用。但「左」和「右」是由我們面對的方向決定的。鏡子導致我們的影像恰好面對相反方向,「左」和「右」便正好顛倒過來了。

67、人類能進化出翅膀嗎?

答:不太可能。如果人類想要朝著有翅膀的方向進化,自然選擇就必須向我們這種生物施加壓力,要求我們長出原始的翅膀。但事實上,這種壓力並不存在。為了進化出有用的翅膀,我們還必須變得又矮又小,進化出蜂窩狀骨骼,並放棄大部分腿部肌肉群和幾乎所有的牙齒——只有這樣才能使體重變輕。如果翅膀從胳膊進化而來,我們就會變得更加笨拙,喪失雙手的優勢。如果翅膀以新肢臂的方式生長出來,我們就必須經過幾十億年時間來改造骨骼和肌肉系統。

68、恐龍像大多數現代爬行動物一樣蛻皮嗎?

所有脊椎動物,實際上所有有皮的動物都蛻皮。差別在於,其中的大多數並非蛻出一副完整的舊皮。但爬行動物也並非全部如此。事實上,一次性地形成一副整皮看來是一個具體的適應現象,局限於脊椎動物當中的蛇類、無腿蜥蜴(如慢缺肢蜥)和一些軟殼龜範圍內。這可能是由於們富於彈性和流線型的體形使之很容易從舊皮里鑽出。大多數蜥蜴都是一小片一小片地蛻皮,通常開始時後背中間豎直地裂開。鱷魚等大型爬行動物具有厚得多的甲鱗來保護自己。如果完整地蛻皮,在新皮變硬期間,它們可能軟弱可欺。作為替代,它們一片片地蛻鱗——這一模式得到了哺乳動物和鳥類的仿效。看來有很大可能的是,鳥類的祖先恐龍也是一塊塊鱗片或一小片一小片地蛻皮。

69、人落水的安全高度到底是多少?

落水的安全性不僅要看你跳下或落下的高度,還要看你容易受傷的程度以及你入水的方式。並沒有固定的「安全」高度。有跳水者從30米高的懸崖以90千來/小時的速度跳入水中,但卻沒有受傷,因為水流讓他們實現了漸進的停止。

水的阻力比空氣太l000倍,因此胸腹先著水的跳水方式會讓你非常突然而痛苦地停下來。除非你是專業的跳水運動員,否則最好是以腳尖朝下的站姿入水。這樣可以減少阻力,避免頸部受傷。有些人曾以非常驚人的方式落水但卻倖存下來。1993年,紐西蘭的克林特-弗里曼特爾因為降落傘沒正確打開,而從l000多米的高空落入一個很淺的鴨塘。然而,他只是左眼受了一點輕傷。可能是飄舞的降落傘幫他減了速,並使他垂直入水。1896年,一個精神錯亂的父親把他的兩個小女兒從75米高的克利夫蘭弔橋拋入了河中。難以置信的是,兩個孩子都被活著救了上來。

70、我們如何知道太陽中心的溫度?

我們可以利用流體靜力平衡原理間接推測太陽中心的溫度。該理論認為,由重力導致的內向壓力必定始終與太陽核心的熱物質(主要是氫和氦核)所施加的外向壓力保持平衡,如果不是這樣,太陽要麼不斷膨脹,要麼不斷收縮,但是我們知道太陽相對穩定。

我們知道太陽的大小和密度,這樣我們就能算出由其重力導致的壓力,計算結果是將近地球表面大氣壓的3000億倍。由於溫度與壓力正相關,因此我們能算出太陽核心的溫度。計算結果是1500萬攝氏度,是其表面溫度的2500多倍。在過去10年,科學家已經有可能利用一種研究太陽振動的技術進行直接測量來加以證實。這項技術能告訴我們太陽內部的情況,就像地球表面的地震波能告訴我們地球內部的情況一樣。

71、蝸牛縮在殼裡時如何呼吸?

差不多所有的蝸牛都屬於肺螺亞綱。蝸牛的肺實際上是一個位於殼內套膜里的高度血管化的腔。它通過一條有開口的管子與外界相連,這條管子稱作虹吸管,位置接近蝸牛的前部。套膜內的肌肉通過虹吸管吸進和排出空氣。當蝸牛縮進殼裡時,顯然不能再用虹吸管呼吸,但蝸牛還能通過潮濕的表皮直接吸取一些氧氣。而且蝸牛在殼裡時處於體息狀態,因此其新陳代謝量急劇下降,這些緩慢滲入的氧氣也就足夠了。

72、紅光和綠光混在一起是黃光。但是顏料為何不是這樣?

人眼能識別對應於不同頻率的一系列顏色的光。紅光,藍光,綠光通稱為基色光,因為所有其他顏色的光都能由這三種顏色的光混合而成。然而,混合顏料與混合光線不同。顏料只是由於其微小的顆粒反射某些顏色的光,同時吸收其他顏色的光才呈現色彩。人眼看到的顏色是反射光的顏色。紅顏料反射紅光,吸收綠光和藍光;綠顏料反射綠光,吸收紅光和藍光。因此,如果將綠顏料和藍顏料混合起來,結果應該是黑色,因為沒有反射光。但實際上得到的是土黃色,因為顏料對任何顏色光的吸收都是不完全的。

73、吸入像氬這樣的重氣體真的能使聲音聽起來低沉嗎?

氬比空氣輕,聲音在其中的傳播速度幾乎快兩倍。正如任何試過吸取氦氣球中的氣體的人知道的,這能提高聲音的頻率,因此聲音聽起來像唐老鴨一樣。從理論上講,像氬這樣的重氣體應該產生相反的效果。不過由於氦的密度是空氣的l/6,而氬的密度只是空氣的1.4倍,因此效果不會那麼明顯。此外,吸入重氣體極其危險。不容易將它們從肺中驅走,因此人體會缺氧。這可不是鬧著玩兒的。

74、「泰坦尼克」號留下的葡萄酒瓶為何沒被壓碎?

「泰坦尼克」號沉沒在水深3800米左右的大西洋海底,那裡的壓力是駭人的370大氣壓,即每平方來3800噸左右。這甚至遠遠高於常規潛艇所能承受的壓力——潛艇相對較薄的金屬壁裡面只有空氣。在「泰坦尼克」號沉沒地點周圍散落著上百個葡萄酒瓶,許多依然完好無損,因為瓶塞被壓進瓶子,使海水得以進入,從而平衡了巨大的壓力。香檳酒瓶看起來格外完好,大概是因為它們比普通葡萄酒瓶更結實,以便承受發泡的香檳酒產生的二氧化碳壓力。

75、我們能用化學方程式來表示喜愛、憎惡、憤怒,愉悅、忌妒等情緒嗎?

不能。雖然化學物質在情緒調節中起到非常重要的作用,但多種激素與我們精神狀態及記憶能力之間的互動關係極為複雜,無法概括成一條化學方程式。如果你給某人注射腎上腺素,他可能會產生焦慮的生理反應,但這種反應將會轉變成何種情緒(恐懼¨責怒?還是性慾高漲?)則取決於當時的具體情況。

76、太陽在明天升起的幾率是多少?

這個看似無聊的問題其實暗含深意。自英國哲學家大衛·休謨在250年前提出這一問題以來,哲學家們一直對其非常著迷。這是因為該問題質疑我們怎麼能把過去的經驗轉變成對未來的看法——哲學家稱之為「歸納法問題」。以日出為例,我們運用歸納法,認為太陽既然在過去幾十億年里都會升起,那麼它明天也會升起。但休謨指出,我們並不能就此肯定今晚的狀況不會阻止明天的日出。他的結論是,歸納法只是對過去經驗的積累,無法得到嚴格的證明。休謨是對是錯,後世的哲學家們一直爭論至今。

77、衰老是一種病嗎?

我們更應該把衰老看成是進化在自然選擇下的副產品。所有生物體都在環境中遭受危險。即使它本身不會衰老,但它在自然界中的生存幾率也會隨著年齡的增大而降低,比如一種具有完美自我修復能力的生物也會被獅子吃掉。所以,各種生物會在年輕的時候努力繁殖後代。根據上述理論,那些天敵眾多的動物相對短命。棕色鼠耳蝠沒有天敵,能活30年;而天敵眾多的老鼠很少能在野外環境中活過5個月,而且即使在實驗室中也會在3年內老死。

78、有沒有一種基因是從一位男性祖先或一位女性祖先那裡一直流傳到現在的?

兩種情況都存在。那位男性祖先生活在6萬年前,而那位女性則生活在14萬年前。我們之所以知道這兩個人的存在是因為我們DNA的某些部分是代代相傳直至今日的。對男性而言,這部分DNA存在於Y染色體內,由父親傳給兒子。對女性而言,這部分DNA存在於線粒體(線粒體是細胞的「發電站」)內,並由母親傳給女兒——但不會傳給兒子。1987年,美國伯克利加州大學的科學家研究了5個不同地域族群的147人的線粒體DNA。所有樣本都源於一位共同的祖先——「線粒體夏娃」。她是非洲一個擁有1萬人的族群中的一員,而其他女性的線粒體DNA後來都消失了,因為她們的世系在之後某個階段只有男孩出生。「Y染色體亞當」則是基因地理計劃負責人斯潘塞·韋爾斯在2002年確定下來的。

79、有可能同時患上兩種感冒嗎?

普通感冒就是一種上呼吸道感染,至少可以由5種不同類型的病毒引發一其中最常見的一種叫「鼻病毒」,它與半數以上的感冒病例有關。每種病毒還包含許多亞型,或者叫「血清型」,僅鼻病毒的血清型數量就超過100個;感染感冒病毒大約4天後,免疫系統就會製造抗體,找出並破壞病毒粒子和受到感染的細胞,但這些抗體都專門針對特定的血清型。從理論上講,一個人會同時感染兩種不同的亞型,身體會針對每種亞型分別作出免疫反應。不過,同時染上的第二種「感冒」也可能是由其他種類病毒引起的重疊感染。感冒對鼻腔或喉嚨造成的損傷,以及對免疫系統造成的巨大壓力都有可能導致平時被擋在外面的病毒和細菌乘虛而入。支氣管炎、肺炎、中耳炎和咽炎都可能以這樣的方式開始。

80、太空有多冷?

根據宇宙背景探測衛星傳回的數據,太空的溫度是2.725K(比絕對零度高2.725攝氏度,絕對零度相當於零下273.15攝氏度)。科學家認為,這一溫度是宇宙大爆炸的殘留輻射產生的,比阿諾-彭齊亞斯和羅伯特·威爾遜在1964年獲得的首個地面觀測數據更為精確。當時,他們兩人懷疑自己的觀測數據是觀測天線上的鴿子糞造成的,所以彭齊亞斯說:「我們要麼發現了宇宙大爆炸(宇宙殘餘輻射是宇宙大爆炸的重要證據),要麼發現了鴿子糞。」他們從不同的觀測方位獲得了相同的觀測溫度,即3K。太空觀測數據表明,宇宙溫度存在微小的波動,就好像在一片「餘燼」之中會有幾點溫度稍高的「火光」一樣。

81、原子核與電子距離多遠?

簡單地講就是1納米的二十分之一左右。但這麼說的前提是把電子想像成一個實心小球。量子力學告訴我們,我們只能從統計學的角度描述出電子的軌道位置。我們稱之為電子的「波函數」,即電子出現在某個區域的凡率。即便我們無法想像事情的情況,數學也能幫上忙。

82、具有腐蝕性的酸性物質為什麼不會溶解其容器?

「腐蝕性」只是一個相對的說法。比如氫氟酸對玻璃的腐蝕性很強,但不會腐蝕盟放它的塑料瓶。氟氣幾乎對什麼都有腐蝕作用,但依然能教在銅製容器里,因為氟氣腐蝕銅後會產生一層氟化銅,氟化銅能阻止腐蝕作用的繼續。

83、為什麼男人沒有更年期?

女性同大部分雌性哺乳動物對生育投入了比男人和雄性哺乳動物更加多的代謝資源。當女性變老的時候,懷孕和生產就變得越來越危險——對她和孩子來說都是如此。在經過某一點後,她更可能以照顧她的孫子、孫女、外甥以及外甥女的方式將她的基因傳遞給後代,而不是通過自己孕育後代的方式來傳遞基因。因此更年期可以視為一種適應,用來鼓勵女性採用這種策略。對男性來說,生育的代謝成本相當低,於是當更多孩子的父親是更好策略。因此自然選擇過程並沒有選擇能在某個年齡後突然關閉男性生育能力的生物鐘策略。

84、氣味能傳播多遠?

4月份,從德文到多佛爾的人們郝說東風傳來了一種可怕的氣味.源頭可以追溯到德國農民的施肥工作。由於寒冷的天氣迫使施肥時間延後,德國農民幾乎同時在田裡施糞肥。因為氣味是一團團由空氣傳播的化合物,它們可以激發我們的鼻子作出反應。它們傳播的範圍由它們在空氣中的濃度決定。像乙硫醇等一些化學物質能傳播數百公里。

85、進化論已經得到證實了嗎?

你不可能對理論真正進行證實。你只可能證明它們是虛假的。科學的方法是,提出一個適用於目前存在的各種事實的稱為「假說」的說明,然後想出各種試驗來驗證這一假說。如果你做了很多試驗,而且你收集的所有新數據都支持你的說明,那麼你可以開始稱它為理論。在科學中,「理論」這個術語並不意味著某種僅僅是想法和意見的東西,而是指對事實的當前所有各種不同說明中最出色的一個。

無論科學家收集到多少數據來支持進化論,該理論也可能明天就會被推翻。只要有人挖出一個緊接著劍龍之後形成化石的人類頭骨就可以了。另一方面,從達爾文時代以來,為了將更多新近研究考慮在內,進化論本身就已經歷了很大的發展。

86、如果我在真空中割傷自己,我會流出藍色的血嗎?

是的。我們的血液通常來說是紅色的,因為紅細胞中的血紅蛋白分子同氧相結合,形成氧合血紅蛋白。如果血液放置在真空中,它將失去所有的氧(正如當血液在身體中運行為各種器官供氧後也會失去氧),變成脫氧血紅蛋白,而脫氧血紅蛋白呈現一種發紫的顏色。軟體動物的血液也是藍色的,但是原因不同。它使用一種含有銅的稱為血藍蛋白的分子來攜帶氧。

87、我們會是來到地球的外星人嗎?

將早期地球上存在的簡單化合物轉變成諸如DNA這些真正的生化物質非常困難。這使人們猜測,生命實際上是在宇宙的其他地方形成的。在那些地方,條件要更加有利於生命成長。這個假說於1996年受到了公眾的關注。此前美國航天局(NASA)的科學家宣稱,從火星隕石上已經發現了一些細菌。然而,目前的共識是,該「細菌」是一種無生命的地質結構,而且DNA在長期的宇宙射線輻射下不可能存活。一個新的理論是,來自地球以外的是生命的「種子」,而不是完整的生命體。這個妥協理論於2004年獲得了支持。人們在一顆隕星上發現了一種稱為「二氨基酸」的物質——這是一種可以用來製造DNA的化合物。

88、人為什麼會過敏?

過敏是免疫系統的不當或過度反應。以對花生過敏者為例:你第一次吃花生時,免疫系統里並不存在與花生抗原相關的抗體,但你的體內可能在花生的刺激下產生抗體,於是第二次吃花生時,你就感到一些輕微的反應。之後抗體數量越來越多,過敏反應也就越來越強烈。

89、什麼是「能量收集」?

這是指利用原本會被浪費的能量,如用身體熱量給小電器裝置供電、利用海洋洋流發電等。能量收集並不是什麼新鮮事:通過手腕活動提供動力的自動機械手錶已經問世了很長時間。現在,能量收集日益引起人們的關注,原因是世界各國在大力發展可再生能源,而且越來越小的電子系統可以通過越來越低的能量運行。例如,大型建築物中用來監控房間溫度的小裝置可以利用建築物自身的板微小振動來獲得動力。

90、節能燈泡對環境有害嗎?

節能燈泡有利方面是降低碳排放。不利方面是燈泡中含有水銀。雖然其含量非常少,只有幾千分之一克,但如果燈泡被隨意丟棄,比方說最後進了垃圾填埋場,就會破壞環境。此外,吸入水銀對身體有害,因此,如果你不小心打破了燈泡,應該馬上離開房間,在外面至少呆15分鐘後再進去。

91、為什麼飛機起飛時機艙里的燈要變暗,

乘飛機時,你會注意到當飛機在晚上起飛或降落時,機艙的乘務員就會把燈調暗。理由是這樣可以讓乘客的眼睛適應黑暗的環境。這不單是為了舒適,而且在安全方面也很重要。如果飛機論須在緊急情況下撤離時,乘客的眼睛就得適應外面的黑暗環境.另一個很容易被忽視的航空安全問題就是禁止在飛機上使用手機。去年,民航當局模擬了在飛機上使用手機的情況。結杲發現,即使是這麼一點點輻射也足以對重要的導航和控制系統產生影響。

92、全球最大的飛機有多大、.

世界上最大的客機是波音公司的747·400型,可載550多人。不過空中客車公司打算在2006年推出A380客機,其載客量大致相當,有兩層客艙,艙內空間只有747的一半。客滿的狀況下A380的重量比747重40%。

93、如果大氣消失, 生命能否存活

如果吸走所有大氣,大多數高級脊椎動物(包括人類)在幾秒鐘之內就會窒息而死。其他陸生動物會在幾分鐘內死亡,植物將堅持幾個小時。與此同時,氣壓突然下降會對海洋產生奇特的影響。壓力消失將使運動最快的分子作為氣體逃離;隨著這一過程的持續,只剩下運動最慢的分子,因此餘下的海水會迅速結冰。海平面急劇下降,但水中仍存在溶解的氧氣,因此海洋生物,特別是深海生物會存活更長時間。然而,由於沒有來自大氣的新氧氣溶解于海水,在死亡生物沉到海底的過程中,海水中的氧氣舍量會逐步減少。完全耗盡深海氧氣需要500年的時間。

生活在海底噴硫火山口周圍的厭氧細菌和化能合成細菌能夠存活下來。火山會繼續向大氣釋放二氧化碳。

94、為什麼人會長雀斑?

陽光刺激皮膚下的大量黑素細胞合成更多的黑色素時,就會形成雀斑。黑素細胞中的調節蛋白(MCRl)控制黑色素的合成過程。雀斑多的人的調節蛋白是一種變體,能促使黑素細胞產生更多黑色素÷調節蛋白的遺傳密碼由顯性基因決定,這意味著長雀斑的人很可能遺傳給下一代。

95、我們為什麼既能嗅到液體和氣體的氣味,又能嗅到固體的氣味?

我們能嗅到氣體的氣味,是因為氣體分子可以隨意進入我們的鼻子。能嗅到液體的氣味,是因為一些分子在逃離液體表面後進入氣相。固體也能釋放氣相分子,雖然速度很慢。但我們嗅到固體氣味的通常原因是固體中含有揮髮油(如木材),或者固體與空氣中的某些物質發生化學反應,產生了某種氣體。

96、為什麼男女襯衣鈕扣釘的位置是相反的?

男式襯衣的鈕扣傳統上是釘在右邊,因為多數人是右撇子,這樣方便扣扣子。同樣也說明了女式襯衣鈕扣位置的理由——由女僕幫忙扣扣子,這在20世紀之前是很常見的事。把鈕扣釘在左邊能令右撇子的僕人在面對你時更方便地為你服務,且能表明你擁有這種奢侈生活的資格。

97、吸煙噴出來的煙霧算污染嗎?

香煙是由煙葉製成。煙葉在生長時會吸收周圍環境中所有的碳。你吸煙時噴出來的只能算是你把碳又還出來,因此有效效應為零。但煙草業帶來了溫室氣體——種植園內機器燒的柴油會散發二氧化碳,農藥會散發二氧化氮。從另一方面來講,煙民平均壽命比非煙民短10年。如果這些人不吸煙,他們開車、用電和買東西的時間會多出10年。這會產生更多的二氧化碳,比他們抽的所有煙產生的都多。因此,實際上吸煙通過減少污染者的方式減少了全球污染。

98、我們為什麼不用廁所的廢物作肥料?

人類的固體排泄物每克包含100個寄生蟲卵,1000個寄生蟲包囊,100萬個細菌以及1000萬個病毒。將它直接施於土壤會使這些有害物質被植物吸收,並最終將疾病傳播給人類。現在有各種各樣的堆肥系統可以利用細菌和木灰給這些廢物消毒,從而使其可以安全使用,不過這樣的系統還沒有被廣泛使用。

99、磨碎的乳酪為什麼比切片乳酪好吃?

我們能嘗到味道,主要是緣於舌頭上的味覺和鼻腔壁上感受器嗅到的香味。咀嚼乳酪時,乳酪釋放出一種混合香味,同時在舌頭上產生酸味和成味。大腦將這些感受以及預期和「口感」等因素聯繫起來,從而產生我們稱之為味道的感覺體驗。

香味可能是最重要的因素。最近的研究表明,香味的強度取決於鼻子里濃度的變化速度,並不取決於香味的實際濃度。乳酪被磨碎後,乳酪的表面積增大了,因此咀嚼乳酪時芳香分子的擴散速度加快,嘴裡和鼻腔中的濃度也隨之變得更快。這使人對味道的第一感覺更強烈。

100、怎麼讓別人喜歡你?

讓別人對你心生好感的最好方法是什麼?心理學家認為,最有效的途徑之一就是遵循美國18世紀科學家本傑明·富蘭克林的教誨:「相比那些被你幫助過的人,那些曾經幫助過你的人會更願意再幫你一次」。換句話說,讓別人喜歡你的最好方法不是去幫助他們,而是讓他們來幫助你。

心理學家喬恩·傑克爾和戴維·蘭迪在1969年進行了一項特別的研究。他們首先在實驗中證一些志願者贏了些錢。在志願者離開實驗室後不久,研究人員又找到他們說_由於資金困難,希望他們把錢還回來。科學家最後要求實驗者評估對研究人員的好感程度。那些把錢還回來的人產生的好感要大於另一組得以保留錢財的人。這個有意思的現象被稱為「本傑明·富蘭克林效應」。它告訴我們,如果想得到別人的好感,主動開口是沒壞處的。


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