书城童书想问就问吧2:有关冷知识的2000个趣味问题
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第38章 科学卷(3)

最主要的原因是,飞机座椅在椅背放直状态下处于最安稳状态。飞机在起降时加速度的变化较大,而且这个阶段是最容易发生事故的阶段,事故时还会发生很大的冲击力。另外,万一发生事故时,座椅在放直状态下,最有利于事故后离开座位,也有利于他人的帮助。而对乘客个人来说,椅子靠背放直能使人的精神注意力集中,不会因为飞机突然速度变化而无法保持平衡。并且,如果多数人都突然往前急倾,或向后急倾,都会影响飞机的平衡。

33/“SOS”究竟是哪三个单词的缩写?

许多人都认为,“SOS”是3个英文词的缩写:SaveOurCouls或者SaveOurShip或者SuvingOfSouls。众说纷纭。其实,SOS的原制定者本没有这些意思。我们不妨通过回顾它诞生和逐步推广的历史来了解这一点。

1903年,第一届国际无线电报会议在德国柏林召开。有人建议,用“SSSDDD”作为日益增多的遇难船舶的专门信号,但最终没有就此做出正式决定。

会后有部分公司宣布,选用意思是“速来,危险”的“CDQ”作为船舶遇难信号,但这并没有在国际上推广开来。

1906年,第二届国际无线电会议上,有提议将“SOS”作为遇难信号,因为它在莫尔斯电码中是“???——-???”,简短、准确、连续而有节奏,易于拍发和阅读,也很易懂。这一提议获得通过,但实际运用中尚未普及。

一直到1912年“泰塔尼克”号沉船事件之后,“SOS”才得到广泛使用。

34/是马屁股决定了火箭助推器的宽度?

这是一段关于马屁股决定了人们长度度量的有趣历史:现代铁路的铁轨间距是4.85英尺,这是采取了电车轮距——这又是沿袭了马车的轮距标准。

而马车的轮距标准4.85英尺,是根据英国马路宽度而定的。因为如果马车改用其它尺寸,轮子容易在老马路上撞坏。

英国马路的辙迹宽度又从何而来?这可以上溯到古罗马时期。整个欧洲的老路,都是罗马人为其军队铺设的,4.85英尺正是罗马战车的宽度。

罗马战车的宽度又是怎么来的?——它是牵引一辆战车的两匹马的屁股的总宽度。

说到这里,我们大概可以知道为什么火箭助推器的宽度和马屁股有关?为了用铁路运送造好的火箭助推器,必然会通过宽度和铁轨宽度相符合的隧道。

因此,代表着尖端科技的火箭助推器的宽度,竟然是由两匹马的屁股的总宽度决定。

35/为什么下半夜能观看到更多流星?

人们发现,下半夜出现的偶发流星比上半夜多。这是为什么呢?

首先,偶发流星的流星体在空间分布是杂乱无章的。如果地球静止,那么地球上任何地方的人在任何相等的时间里看到偶发流星的数量会基本相同。而我们地球公转的速度很快,为30公里/秒——一般汽车行使速度只有每秒10米,流星体的速度不超过42公里/秒。

从后半夜到黎明前这段时间里,地球上的人们是迎着大气层中的流星体前进的,所以看到的流星的速度是它本身的速度和地球的速度之和,即72公里/秒;从傍晚到午夜这段时间里,地球上的人们看到的是从后面追上地球的流星,这时流星的速度是12公里/秒。

也就是说,午夜之前,只有那些速度大的流星才能追上地球,闯入地球大气层;但看起来速度不大,也不太明亮。午夜与黎明之间,流星与地球迎面相撞,出现在地球前进方向上的所有流星体,无论其速度大小,都能以较大的相对速度进入地球大气层。因此,人们看到的流星不仅数量多,而且明亮。也就是说,一颗在前半夜不能成为流星的流星体,在黎明前却能成为一颗明亮的流星。

36/雨后的月光也能产生彩虹吗?

一般的彩虹是由太阳光所产生的。附近的阵雨留下的雨滴,就像是一颗颗微型棱镜,散射入水滴中的太阳光,众多雨滴通力合作,就出现了美丽的彩虹。

其实,与之类似的,月光也能引起彩虹。不过太阳远比月亮亮,所以太阳彩虹也更亮、更常见到。而月亮彩虹是很少见到、也比较暗的。另外,月光实际上是月球表面反射的太阳光,所以两种彩虹颜色是一样的。

37/地平面附近的月亮看起来更大吗?

答案是否定的。不管月亮位于天空的哪个位置,我们看到的大小几乎都相同。不过人们总是固执地认为,自己的亲身体验就能说明,地平面的月亮更大——对此,最常见的解释都认为这是一种幻觉,是因为前景物体使地平面附近的月亮看起来较远。较古老也最广为大家所接受的说法,是人类的脑子会把较远的物体解释为较大;而较新的讲法进一步诠释说,距离上的幻觉让人类的眼晴产生聚焦上的差异。通俗地说,在地平面附近参照物的比较下,月亮显得比在天顶更大些。如同在海港停泊的巨轮,比在大海中行驶的巨轮显得更大一样。

38/“精子库”最初是为了什么而建的?

我们都知道,现在建立“精子库”,是为了帮助人们完成人工受精。已经在医学、生物学和畜牧业等许多领域得到广泛应用。但最初的“精子库”是为了赴前线参战的士兵们而建的。1886年,一个科学家成功发展了冻存精子的方法,并提出“精子库”概念,建议为参加前线作战的男士兵们冷冻贮存其精子,为的是万一他们阵亡后仍可以让他们的妻子怀孕。但当时由于条件所限技术并不成熟,没有取得理想的效果。

39/天文台多建在山上是因为离星星更近吗?

天文台主要的工作,是用天文望远镜观测星星。有趣的是,世界各国天文台大多设在山上。比如世界公认的3个最佳天文台,都设在高山之巅,它们是夏威夷海拔4206米的莫纳凯亚山山顶,海拔2500米的智利安第斯山,以及大西洋加那利群岛2426米高的山顶。我国的情况也是如此。比如南京紫金山天文台、上海天文台佘山工作站等——这样的选择,难道是因为山上离星星更近一点吗?答案是否定的。

其实星星距离我们非常遥远,离我们最近的天体月亮也在38万公里以外,一般的恒星更是动辄几十万亿公里的距离。如果选择一般只有几千米的高山作为观测点只为离它们更近,那缩短的距离实在是杯水车薪,微不足道。

要知道,包围着地球的大气层有太多物质,烟雾,尘埃,还有水蒸气的波动,甚至是大城市晚上的灯光——它们会照亮空气中的微粒,使天空带有亮光——这对天文望远镜捕捉星光都会造成不小的影响。而越高的地方空气越稀薄,那些会干扰天文观测的物质和环境就越少。这就是为什么天文台大多设在山上的真正原因。

40/天文台屋顶为什么都是圆形的?

天文台与我们日常生活中常见建筑物很大的一个区别在于,它们一般都有银白色的大馒头形状的圆形屋顶,而非平面的或斜坡形的。这是为了好看吗?

天文台银白色的半圆球形屋顶其实是它的观测室,球壁上有一个从屋顶中心延伸到屋内的巨大天窗,天文望远镜就是通过它来观测太空的。天文望远镜往往很大,不方便移动,但观测目标又分布在天空的各个方向,并不确定。所以人们把观测室造成圆形,并且装置了由计算机控制的旋转系统,使得圆形屋顶是可以旋转的,从而实现天文望远镜的角度可以更容易地旋转。也就是说,圆形的屋顶是为了观测方便而特别设计的。

当然,对于一些只需对准北方向观测的天文台来说,观测室就不必是圆形的,可以长方形或方形,只要屋顶中央有一个长条形天窗,天文望远镜就可以工作了。

41/物质只有固态、液态和气态吗?

其实,物质的形态有很多种,而且还在增加中。

目前物质的形态有:固态、气态、液态、非晶质固体、超流态、超固态、简并态、等离子态、中子态、强对称物质、弱对称物质、夸克物质、夸克-胶子等离子态、费米子凝聚态、玻色-爱因斯坦凝聚态。

当然,我们每天看见的物质形态还是以前三种居多,上面有的物质形态只在实验室环境中存在。

42/宇宙的内部有什么?

宇宙是广大辽阔的,其中运行着数不清的天体,还有各种气体和尘埃。天文学家还发现,银河系中含有大量的甲醇,巨大的甲醇云长度为4630公里。宇宙中有数以万计的星系,每个星系都包含10亿颗行星。可见宇宙不但十分广大,其中还分布着数不清的各类物质。

但是,宇宙实际上显得十分空旷,虽然有以亿为单位的星体,但是由于宇宙异常辽阔,大量星体和其他物质显得微不足道。科学家认为,宇宙中每立方米的空间仅仅含有两三个原子。

43/空气中含量最多的气体是什么?

是氮气。氮气在空气中占据了78%的质量,氧气占据21%左右,二氧化碳只占0.03%。一个体重76公斤的人,体内就含有1公斤的氮气。

究其原因,主要是地球形成时期,由于频繁的火山喷发,大量氮气被排放到了大气中;由于氮气的重量比较重,因此出现下沉,聚集在靠近地球表面的位置。

氮气是一种惰性气体,不易与其他物质发生化学反应,这种特性在我们的生活中使用非常广泛。如我们购买的袋装食品,经常将包装袋充气用来保鲜,这种气体就是氮气。

44/光速是恒定的吗?

风速受多种因素的影响,音速也因不同的阻力而变化。光,看不见,摸不着,它的速度也会变化吗?

答案是会的。我们所熟知的每秒300000公里,是光在真空中传播的速度,也是光的最大速度。不同的传播媒介,都会影响光的传播速度。即使是很多透明的物质,如玻璃等,光的速度甚至会降到真空中的一半。

迄今为止最慢的光速仅为每小时60公里,比汽车慢得多。达到这种速度的条件,是温度降至零下227摄氏度。

哈佛大学的实验室还成功地使光停了下来,并将其储存了1微秒的时间。

45/在月球上看得到万里长城吗?

在形容万里长城的雄伟时,我们经常这样举例子:“万里长城是月球上能看到的唯一的地球建筑。”但是这种说法是错误的,在月球上看不到任何地球上的建筑。

离开地球表面几千公里之后,就看不见地球上的任何建筑了;而月球距离地球超过40万公里,因此看见地球上的建筑是不可能的。在那里看地球,只是一个蓝色的小小星球而已,甚至无法区分地球上的几大洲。

而且,“在太空中能看到的唯一的地球建筑是万里长城”的说法也不尽正确。因为地球表面100公里以上就是太空了。在那里能看到城市、农田甚至一些大型建筑,当然不仅仅是万里长城了。

46/日食为什么只会出现在朔日?

我们常说的日食、月食中的所谓“食”,其产生的原因就是:一个天体被另一个天体或其黑影全部或部分掩遮而产生的天文景象。日食发生的要求是日、月、地三者位于一条直线上,且月球位于地球和太阳之间,这样在阳光的照射下,月球的影子才有可能落到地球表面上,从而发生日食。

而根据我国农历的编排原则,将月亮位于这样位置的那天称作朔日,也就是每个月的初一,所以日食肯定发生在农历每月初一朔时。同理,月食一定出现在望日,即农历十五或十六。但不是所有的朔日都会发生日食,也不是所有的望日都会发生月食。

47/太阳是橙色的吗?

我们从小画画的时候,总喜欢找出最鲜艳的红色给太阳涂上,然后在旁边涂上一圈橙色的光。其实太阳的本身并不是橙色、红色的。从物理学上来说,太阳是白色的——就像太阳照在一张纸上,出现的白色阳光一样。

如果我们理解光的颜色的原理,就能更好地理解太阳究竟是什么颜色的问题了。我们之所以能用棱镜把阳光分解为小彩虹的七色,就是因为太阳光其实是五颜六色的;在不同颜色下,我们会看到不同颜色的阳光。而阳光通过地球大气层后,蓝色一般被散射掉了——这也是为什么天空是蓝色的原因——所以我们一般看到的太阳是橙红色的。

48/太阳还会变得变热吗?

太阳核心有越来越多燃烧剩下的氦,就像煤烧剩下煤灰一样,所以太阳的温度也越来越高。而多余的热量会从太阳释放出来。所以太阳本身及其表面都在变得越来越热,越来越亮。据专家推测,约11亿年后,被越来越热的太阳加温的地球也在升温,冰盖可能融化;而24亿年后,太阳将比现在亮40%,而地球也会升温,蒸发掉所有海洋里的水。

49/太阳有多少能量?

太阳散发的光和热,是我们能在地球上安居的重要条件之一。那么,太阳的能量到底有多少呢?足够一直供我们生活下去吗?

太阳可以在瞬间将500万吨的物质转化为能量,这大概相当于7个大规模的满载石油的超级油轮。

专家用下面的比方,来告诉我们太阳的能量之巨大:地球上所有核武器工厂加起来,大约有2万枚炸弹;往高估算,假设每枚都有100万吨级——那么太阳每一秒钟所释放出的能量,相当于整个地球的核武器储藏库释放出的能量的500万倍。

50/盯着太阳看会失明吗?

我们小时候常常被大人告诫,不要盯着太阳目不转睛地看它,会导致失明的。事实上,从来没有人因为看太阳而导致永久的失明。但是,这无疑会对眼睛产生一定的伤害。

尤其是日食的时候,直接观看太阳最容易损伤眼睛。因为太阳被遮住四周,变暗了;我们的瞳孔为了获取更多光线,就会扩张。当太阳的光线开始重新出现,眼睛因为充满了光无法适应时,就会导致视网膜的病变。

另外,儿童盯着太阳看确实会受到更大的伤害,因为儿童的眼睛会吸收更多的蓝光。就连带着太阳镜时,也最好不要盯着太阳看,同样具有危险性。

51/天空为什么是蓝色的?

天空呈现为蓝色,是由一种叫做瑞利散射的物理过程引起的。

太阳光作为一种电磁辐射,在穿过气球大气的时候会发生强烈的散射,空气中的每一个分子都会成为反射体,光线会在这些分子之间不断地散射。

太阳光是由多种不同颜色的光组成,这些光的频率也不相同。在这些不同颜色的光中,蓝色光的频率最高,所以在大气中,蓝色光的散射次数最多,最强烈的散射光被肉眼所看到,我们的眼中的天空就是蓝色的了。

黄昏的天空呈现红色,是因为夕阳的光线斜度更大,太阳光要穿过更多的大气,蓝色光由于过多散射而无法被肉眼所见,而频率低的红色光散射次数较少而被肉眼所见。

52/乌云为什么是黑色的?

云彩是由细小的水滴和冰粒组成的。由于云层散射了照在上面的太阳光而显示出白色,同时大量的阳光透过云层,云彩也显得明亮。

当天气变坏,通常是要发生降雨的时候,云层中的水滴和冰粒变大,阳光照射在云上不易形成散射,而是更多地被云层所吸收;同时,由于在这时穿过云层的光线大大减少,在肉眼看来云层也阴暗了许多。

53/宇航员在外太空能挠痒吗?