趣味数学低温的世界
在小学,我们都学习正有理数和零,也就是说,数系仅限于非负有理数。到初中的第一天,我们已经学会了负有理数。这样,数字的范围扩大到有理数。非负有理数在学生生活中被广泛使用,为每个人所熟悉。然而,人们较少接触负数,也不熟悉负数。
现在,让我们带大家去“低温世界”,看看负数在那里的广泛应用。
人们测量到地球南极附近的最低温度为-94.5℃。根据前苏联科学家的说法,他们在东南极站测得的温度为-105℃,但这一数据尚未得到国际认可。
近年来,科技界通过人工方法创造了接近绝对零度(-273.15℃)的低温。
人骨髓在-50℃可保存6-12个月。
今天的低温技术已经使人类的血液、精子、角膜、皮肤、神经、骨骼、心脏和其他器官能够无限期地储存起来。两年前,一家日本公司开发了一种世界上最低温度的冰箱——152℃。该冰箱可用于保存人体细胞和血液,也可用于超导领域。后来,这种冰箱已经批量生产。
1969年6月4日,一个名叫索卡拉斯·拉米尔的人从古巴叛逃到西班牙。他藏在客机的无压轮舱里。飞机在9142米的高度飞行。他在零下22度的严寒中忍受了8个小时。
人类已经登上了月球。在月球表面,“白天”的温度可以达到127℃,太阳下山后,“月夜”的温度出人意料地降到-183℃。
低温会导致物质在正常温度下发生奇怪的变化。例如,一个金属锭在-38℃的低温下可以被“压碎”成一堆粉末。在-190℃的低温下,空气会变成蓝色液体。在液态空气环境中,石蜡会发出浅绿色荧光,猪肉会发出黄色光,橡胶会变得非常坚硬。
在-269℃的低温下,水银会变成一种叫做“超导”现象的非电阻固体。人们用“超导”线圈发电机发电,用“超导”电缆输电,其耗电量可以降低几倍甚至几十倍。
人工降雨,人工降雪量,是把气态二氧化碳放在零下78℃的低温环境中,在空中扩散成云,然后逐渐解冻,使水从空中落下。
推动火箭升空的巨大动力是-138℃的液氧和-252℃的液氮的混合物。
1967年1月,美国著名心理学家詹姆斯·贝德福德生病,住进了洛杉矶郊区的一家疗养院。当他知道自己得了肺癌,一种不治之症时,他下定决心把所有的积蓄都捐给医院,并要求将他冷冻起来。科学家将他的体温降低到-75℃,用铅箔包裹他的身体,放入低温密封的储物箱,最后用-196℃的液氮急剧降温。几秒钟后,贝德福德的身体变得像玻璃一样脆弱。贝德福德留下了最后一句话:我希望有一天人类能够战胜癌症,找到一种方法来复活冰冻的生命,这样他就可以活着走出秘密仓库。据说现在美国有300多具冷冻尸体期待着复活。
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