為什么海豚睡覺時不會溺水?
海豚并不是一種魚,而是哺乳動物,它們需要定期浮到海面上呼吸換氣。一些種類的海豚,比如寬吻海豚,只能在水下屏息7~8分鐘。那么,海豚是怎樣保證自己在睡覺時不會溺水的呢?
人類在完全進入睡眠狀態(tài),失去意識時,還是會繼續(xù)呼吸,這是一種無意識行為。然而,海豚與人類不同,它們的呼吸行為必須是有意識的,即海豚必須保持部分大腦清醒,以控制每次呼吸。因此,海豚進化出了一種特殊的睡眠方式——兩邊的大腦交替睡眠。例如,海豚睡覺時,左側大腦先進入睡眠狀態(tài),右側的眼睛閉著(大腦控制對側身體);右側的大腦保持清醒,留意周圍的環(huán)境,甚至指示睡眠的海豚浮出水面,更換呼吸。兩個小時后,兩側大腦交換。
另外,海豚的肺部非常大,海豚每次呼吸都能吸入更多的空氣。同時,海豚紅細胞的攜氧能力也很強,當海豚潛水時,它們的血液可以暫時只流經(jīng)大腦和心臟等需氧器官。除了上述的特征以外,海豚忍耐二氧化碳的能力也非常強,即只有在海豚體內二氧化碳含量非常高時,它們才需要呼吸。
這些生理特征都能幫助海豚更好地適應海洋生活,保證它們在睡眠的時候不會溺水。
孟買大學電子工程師
侯賽因·堪瓦拉
金星上真的有彩虹嗎?
金星的大氣層里會出現(xiàn)一種名為“榮耀”的色環(huán),這種色環(huán)看上去像彩虹,但卻不是彩虹。
太陽光沿著一定的角度射入空氣中的水滴后,在水滴內經(jīng)過折射和反射,會發(fā)生色散,形成弧形的彩虹。和彩虹類似,金星上的“榮耀”也是太陽光和液滴相互作用產(chǎn)生的光學現(xiàn)象。榮耀產(chǎn)生于太陽光在水滴里的反彈,這使得太陽光將從同一個進來的方向出去,形成像彩色同心圓一樣的榮耀,并且只有在太陽和榮耀之間的某個位置才能看見榮耀。當然,在金星上是不可能有這么多水滴的,科學家推測形成榮耀的不是水滴而是硫酸或氯化鐵液滴。
英國物理學博士
阿拉斯泰爾·岡恩
氣候變化能否將地球變成金星?
人類活動導致地球大氣中的二氧化碳含量升高,帶來溫室效應,造成冰川融化、溫度上升和環(huán)境的日益惡化。有人提出,金星的現(xiàn)狀就是地球未來的樣子,但這并不是真的。
金星的大氣中含有90%的二氧化碳,大量二氧化碳的存在使得溫室效應在金星上大規(guī)模地進行著,金星表面的溫度高達450℃。另一方面,地球大氣層目前僅含有0.04%的二氧化碳,還有微量的其他溫室氣體。雖然隨著我們燃燒化石燃料,溫室氣體含量一直在升高,但仍遠遠低于金星的水平。如果我們消耗掉所有可用的化石燃料,地球表面溫度會上升10℃左右,此時的地表溫度還是遠遠不及金星。不過地表溫度升高10℃,海平面會上升50多米,因此,我們還是要努力降低二氧化碳的排放量,注意地球氣候的變化。
英國健康基金會高管
亞歷山大·富蘭克林·陳
地球以外的行星是什么味道的?
最近天文學家發(fā)現(xiàn),天王星的大氣中含有大量的硫化氫,這種化合物的存在讓天王星聞起來像臭雞蛋。金星大氣層的主要成分是二氧化碳和氮氣,除了這兩種氣體之外,金星的大氣層中也含有硫化氫,由于二氧化碳和氮氣都是無味的,所以金星聞起來也是臭雞蛋味的,只不過沒那么濃?;鹦锹勂饋硪彩浅綦u蛋味,因為它的大氣層中也有硫化氫。
水星的大氣層非常稀薄,所以它聞起來沒什么味道。同樣沒什么味道的還有土星和海王星,因為它們主要由沒有氣味的氫氣和氦氣組成。木星的味道取決于大氣中的位置,一些區(qū)域含有大量的氨氣,所以聞起來像清潔劑;另一些區(qū)域含有氰化氫,所以聞起來是苦杏仁味的;還有一些區(qū)域也含有硫化氫,所以聞起來是臭雞蛋味的。
除了上述的七大行星,地球的衛(wèi)星——月亮聞起來是火藥味的,不過月球土壤中并沒有發(fā)現(xiàn)火藥中含有的化學物質,科學家一直未能揭開月球散發(fā)火藥味的真相。
英國物理學博士
阿拉斯泰爾·岡恩
人盯著太陽會失明嗎?
人盯著太陽看,確實可能會失明,但是這種可能性非常低。
太陽光會通過瞳孔,到達視網(wǎng)膜,視網(wǎng)膜吸收太陽光后,溫度就會上升。一般視網(wǎng)膜溫度上升10℃左右,眼睛就會受到熱損傷。通常我們眼部瞳孔透過的光最多讓視網(wǎng)膜溫度升高4℃。因此,大部分情況下,我們盯著太陽也不會失明。
然而,如果我們在日食期間盯著太陽,眼睛的瞳孔就會擴大,更多的太陽光被視網(wǎng)膜吸收,超過一分鐘,眼睛就會受到損傷,造成失明。而在太陽即將落到海平面下的前10分鐘,大氣層吸收了更多高能量的太陽光,此時我們盯著太陽是十分安全的。
英國科普作家
山姆·謝德
質子是什么形狀的?
我們通常認為電子、質子等粒子是球形的,那么實際情況真的是這樣嗎?雖然電子確實是球形的,但是質子卻不是。
實際上,一個質子由三個夸克組成,夸克的速度會影響質子的形狀。速度較快的夸克在質子內部幾乎以光速移動,當夸克旋轉的方向和質子旋轉的方向相同時,質子就呈花生型;當夸克旋轉的方向和質子旋轉的方向相反時,質子就呈百吉餅形。如果夸克旋轉得更慢一些,質子的形狀就會像橄欖球一樣。只有速度最慢的夸克,會讓質子呈圓球形。
英國物理學家
羅伯特·馬修斯
如果海洋凍結會發(fā)生什么?
地質證據(jù)表明,地球上的海洋曾至少凍結過兩次,最近的一次發(fā)生在6.5億年前。在上次海洋凍結事件中,大量的單細胞生物存活下來,在地球上繁衍生息。如果現(xiàn)在海洋再次凍結,會發(fā)生什么呢?
首先,海洋凍結會造成石油價格飆升,并影響我們的生活。世界上一半的石油是通過海洋運輸?shù)?,隨著海運航線的凍結,石油的供給會受到限制,而此時,居民取暖需要的石油也更多,國際石油市場會出現(xiàn)供不應求的狀態(tài),造成石油價格的迅速飆升,引發(fā)全球經(jīng)濟崩潰。
其次,海洋凍結會造成食物鏈崩潰。因為海洋凍結時,冰層會擋住淺海區(qū)的大部分光線,導致海洋藻類死亡,影響食物鏈,帶來連鎖反應。最終,除了生活在深海熱泉附近的生物,其他的海洋生物都將死亡。
最后,冰會比水反射更多的陽光,因此,地球的溫度會驟降,陸地也將被凍結。植物會因為缺水而死亡,從而減少二氧化碳的吸收,火山噴發(fā)造成的二氧化碳會在大氣中慢慢累積起來。雖然溫室效應會使地球的溫度一點一點地回升,但冰川的融化可能需要數(shù)百萬年。
英國環(huán)境專家
艾麗·富蘭克林
為什么濕衣服變透明了?
物體的透明程度取決于它能反射多少光和允許透過多少光。一般情況下,透過的光越多,物體就越透明;反射到人眼的光越多,物體越不透明。
實際上,布料是由一束一束的纖維(線)編織而成的,這些纖維間有空隙。在布料干燥時,射向布料的光線大部分都被反射回來,進入人的眼睛,因此,我們看到的干衣服是不透明的。在布料變濕后,水代替空氣填滿了纖維間的空隙,由于水的折射率比空氣的折射率高,即射向濕布料的光角度變化更小,更容易直直地穿過衣服空隙,射到人的皮膚上。此時,衣服反射回人眼的光線變少了,更多的光照射到皮膚上,由皮膚反射到人的眼中,濕衣服就變得透明了,我們也就能看到皮膚了。
美國科普作家
克萊本·雷
為什么吃冰淇淋會頭疼?
我們在吃冰淇淋或者其他一些很冷的東西時,會突然感到頭疼,這其實由血管收縮和擴張引起的。
口腔附近有兩種非常重要的血管:為整個大腦供血的頸內動脈和為大腦前端供血的大腦前動脈。如果我們一直吃冷的東西,口腔里的低溫會使這些血管變窄。為了防止大腦供血不足,這些血管會發(fā)生被動性擴張,導致血流量突然增加,血流沖擊擴張的動脈壁上的痛覺神經(jīng)末梢而引起頭痛。
英國倫敦大學國王學院??? 生物醫(yī)學碩士
勞拉·米爾斯
VR頭顯對健康有害嗎?
VR頭顯是虛擬現(xiàn)實頭戴式顯示設備的簡稱。當我們戴上VR頭顯時,就仿佛走進了顯示屏里的虛擬世界。然而,這種虛擬現(xiàn)實的設備很可能會給我們的健康帶來威脅。
首先,VR頭顯會引發(fā)暈動癥。視覺環(huán)境與實際身體體驗的不匹配,會讓我們的感官產(chǎn)生混亂,從而觸發(fā)暈動癥。我們僅僅只是站著或坐著,就會感到頭暈、頭痛和惡心。
其次,VR頭顯還會造成視覺輻輳調節(jié)沖突,視覺輻輳調節(jié)沖突是一種關于眼睛聚焦的問題。通常我們的眼睛會隨著物體的遠近調節(jié)焦點,而VR頭顯會用圖像欺騙我們的雙眼,我們的眼睛對焦在一個較遠的距離,但實際上,屏幕離我們的眼睛很近。長此以往,眼睛的視覺輻輳調節(jié)就會失調,我們辨別物體距離的能力就會下降。
英國科普作家
凱特·羅素