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一些儿时的物理问题

科普小知识2021-08-08 10:33:06
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孩子们每天都问,先有鸡还是先有蛋?

这是一个争论已久的问题。如果你非常字面,毫无疑问,首先会有“鸡蛋”。毕竟,鸟类的祖先是恐龙,恐龙已经卵生了——看看所有出土的恐龙蛋。也就是说,在鸡出现之前很多年,蛋已经平静地出现在地球上。

当然,我们可以更严格地问这个问题——先有鸡还是先有蛋?

小鸡是从蛋中孵化出来的。鸡蛋在母鸡体内诞生。你怎么看,都认为这是一个死循环。以前,有一种观点认为先有一个鸡蛋。原因是鸡的祖先有一天产下了一个转基因鸡蛋。鸡蛋中所含的DNA成分注定了它会孵化出一种前所未有的美味,那就是鸡。因此,蛋首先出现了。

然而,两年前,来自两所英国大学的研究人员提出了反对意见。他们研究了蛋壳的成分,发现需要在母鸡卵巢中的一种蛋白质——OC-17来使小碳酸钙颗粒形成一个完美的蛋壳。这种蛋白质只在母鸡体内发现。换句话说,在我们能生产出现在看到的鸡蛋之前,必须有一只鸡。

你糊涂了吗?事实上,这个问题的结论取决于你如何定义“鸡蛋”。如果鸡蛋被定义为“能孵出小鸡的鸡蛋”,那么首先应该有一个鸡蛋。如果一个鸡蛋被定义为“由蛋壳、内膜、外膜、蛋白和蛋黄组成的鸡蛋,其配方不能改变”,那么它首先应该是鸡。

耳机的声音是如何通过电线传递的?

电线中的声音和电流没有连接,但是麦克风和耳机可以像魔术师一样使不可能的事情成为可能。声音是由振动产生的。人们说话是因为他们的声带振动。耳朵能听到声音,因为耳朵里的耳膜在振动。声音可以传到很远的地方,因为空气在振动。但是我们听到的是甜美的音乐或嘈杂的噪音,你的或我的声音,嘈杂的谈话或耳语,这取决于振动的方式,是大还是小,快还是慢。虽然电线中的电流没有声音,但它也可以像振动一样,快、慢、大、小,因此麦克风可以在它们之间架起一座桥梁,将声音的振动转换成电流的各种变化。在耳机中,电流的变化可以转化为声音的振动,声音也可以转化为电线中的电流,不需要任何梨就可以通过。

为什么高压线站在空中而不是地下?

大多数高压线都在空中,有些埋在地下,但它们只能被称为“非主流”。在一些地方,如城市地区,高楼林立,高压电缆不能安装在空中,只能用地下电缆代替。与架空线相比,地下电缆的一个主要缺点是一旦发生故障,必须“挖三英尺”来检查和修理电缆。如果需要检查一大段电缆,就必须挖一条长沟,这比在空中看架空电线要麻烦得多。此外,空气是绝缘体,而地球确实是导体。在空中,只需要直接在那里安装电线。然而,在地下,电线的外面应该加上几层绝缘外壳。否则,电线中的电不会走远,几乎不会漏电。地下电缆的成本将是空中高压线的几倍。

喜马拉雅山是最高的,也是离太阳最近的。为什么温度越高越冷?

每天早上当太阳升起时,太阳似乎藏在附近的一座山后面,但是太阳和地面之间的真实距离是150,000,000公里。地球上最高的山峰珠穆朗玛峰只有8千米高。这个高度和太阳之间的距离只是“微不足道”。即使成千上万的珠穆朗玛峰连成一个*,它也无法到达遥远的太阳。不管是在地面上还是在珠穆朗玛峰的顶端,太阳辐射的热量都差不多。导致温度越低越高的“罪魁祸首”永远不是太阳。

当太阳照在地面或山顶上后,它带来的热量不会全部留在地球上,而且由于地面的反射,大部分热量会“逃逸”回宇宙。然而,由地球外的一层厚厚的空气形成的大气层,就像一件棉袄,不会让热量“倒流”,并将它们牢牢地留在地球上,使我们的周围环境永远温暖。在珠穆朗玛峰的顶端,空气非常稀薄。这件“大气”夹克将比地面薄得多。“保暖性”不好。来自太阳的大量能量再次离开地球,导致那里的温度非常低。

珠穆朗玛峰的顶部非常冷,不是因为它离太阳很远或很近,而是因为它“穿的衣服太少”。

为什么天空是蓝色的?

阳光是白光,由七种颜色组成,红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫。阳光从进入大气层到被我们看到的旅程并不顺利。空气中的各种粒子和气流对阳光的传播有影响,这被称为散射。这就像当我们走在拥挤的街道上,如果我们想走得快,我们必须避开前面的人。这样,我们向前走,方向感差的人可能会迷失方向,躲着别人,不知道自己去了哪里。七色光也是如此。

我们的气氛似乎非常安静和纯净。事实上,它不仅成分复杂,而且充满了由温度不平衡等因素引起的各种小尺度密度波动。在这种情况下,散射光的强度与光的频率的四次方成正比,因此高频率的蓝光具有“最差的方向感”,并且散射到天空的所有方向,我们可以看到天空是蓝色的。这个问题最初是由约翰·瑞利在1899年解决的。阳光和空气的散射也被称为瑞利散射。爱因斯坦在1910年完善了瑞利的科学方法,最终解决了这个问题。下次你看到蓝天白云,你会认为爱因斯坦曾经凝视过蓝天吗?