本文由《萬(wàn)物》雜志官方微信 “ 把科學(xué)帶回家” 提供
趣 問(wèn) 萬(wàn) 物
為好奇的你解答稀奇古怪的腦洞問(wèn)題
來(lái)源 | 《萬(wàn)物》等
編輯 | Mirror
扔紙飛機(jī)前為什么要哈口氣?
關(guān)于這個(gè)童年之謎,網(wǎng)上眾說(shuō)紛紜。有人試圖從物理角度解釋?zhuān)汗猱a(chǎn)生的水分可以給飛機(jī)頭增加配重,從而使機(jī)身在飛行過(guò)程中更加平穩(wěn),想想羽毛球也是頭部較重的飛得更穩(wěn)。也有人認(rèn)為哈氣可以升高飛機(jī)頭的溫度,起到預(yù)熱作用,這樣與空氣摩擦?xí)r就能減少能量損失。還有人聯(lián)想到了飛機(jī)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn),覺(jué)得哈氣是在模擬氣流對(duì)飛機(jī)的作用,以測(cè)試紙飛機(jī)是否能正常運(yùn)作。
但在某次撒貝寧對(duì)中國(guó)工程院院士、殲-15艦載機(jī)的總設(shè)計(jì)師孫聰?shù)牟稍L中問(wèn)到了這個(gè)童年疑惑,結(jié)果他的回答是——“圖個(gè)吉利”。國(guó)際紙飛機(jī)協(xié)會(huì)總秘書(shū)長(zhǎng)也曾表達(dá)同樣的觀點(diǎn):哈氣對(duì)紙飛機(jī)的滯空時(shí)間并沒(méi)有什么影響。
對(duì)飛機(jī)頭哈氣似乎是我國(guó)特有的慣例,在某些國(guó)家也有向紙飛機(jī)尾部吹氣的做法,據(jù)說(shuō)是為了讓紙飛機(jī)能稍微鼓起來(lái),從而延長(zhǎng)飛行時(shí)間。所以上述物理理論看似有道理,但其實(shí)作用微乎其微。
從心理學(xué)角度看,也許哈氣是在為紙飛機(jī)加油打氣。對(duì)中國(guó)孩子來(lái)說(shuō),這就是在為紙飛機(jī)注入靈魂,不管有沒(méi)有用,哈就對(duì)了!
不過(guò),如果真的想增加紙飛機(jī)的飛行距離,在小伙伴面前驕傲一下,那不妨看看下面這位紙飛機(jī)大師約翰·柯林斯的教程(視頻見(jiàn)文末)。2012年,他折出的紙飛機(jī)由一位橄欖球運(yùn)動(dòng)員喬·阿尤布投擲,飛出了近70米的世界紀(jì)錄。
蝙蝠長(zhǎng)時(shí)間倒掛為什么不會(huì)頭暈?
我們?nèi)巳绻L(zhǎng)時(shí)間倒立,再突然起來(lái)肯定會(huì)覺(jué)得頭暈。這是因?yàn)檠菏艿街亓ψ饔糜咳腩^部,起身后又向下涌,心臟來(lái)不及將血液泵入頭部,導(dǎo)致大腦供血不足。但總是長(zhǎng)時(shí)間倒掛的蝙蝠卻完全不受影響,能隨時(shí)敏捷地飛走。重力作用對(duì)大家肯定都是一視同仁,那蝙蝠怎么就不會(huì)頭暈?
這就要?dú)w功于蝙蝠的輕巧體型。一個(gè)平均體重的成年人身體里大約有7.5升血液,相當(dāng)于好幾大瓶礦泉水,因此當(dāng)人倒過(guò)來(lái)的時(shí)候,血液流動(dòng)會(huì)受到較大的重力作用。相比之下,蝙蝠里體型最大的鬃毛利齒狐蝠體重也只有1千多克,最小的凹臉蝠更是只有2克左右重。所以它們身體里的血液量相比人類(lèi)要少得多,受重力影響不大,運(yùn)輸所需的距離也沒(méi)有人體那么長(zhǎng),即使身體倒過(guò)來(lái),心臟泵血也毫無(wú)壓力。
倒掛的姿態(tài)對(duì)蝙蝠來(lái)說(shuō)其實(shí)是種放松狀態(tài),身體的大部分肌肉都會(huì)得到放松。它們?cè)谒X(jué)時(shí)也保持著倒掛姿態(tài)。下垂的身體會(huì)牽拉連接爪子的肌腱,這樣爪子就會(huì)握緊。即使蝙蝠在倒掛時(shí)死去了,也不會(huì)掉下來(lái)。
春節(jié)貼的福字上用蝙蝠的圖案,大概也有“蝠倒了(福到了)”的意義,那可是相當(dāng)穩(wěn)。
在球形鏡子內(nèi)會(huì)看到怎樣的鏡像?
藝術(shù)家草間彌生的“無(wú)限鏡屋”展覽
大家可能有過(guò)站在兩面鏡子中間的經(jīng)歷,在鏡子中會(huì)出現(xiàn)自己的重重“分身”。這個(gè)現(xiàn)象比較好理解,但看起來(lái)已經(jīng)相當(dāng)令人眩暈,那要是置身于一個(gè)球形鏡子內(nèi)又會(huì)出現(xiàn)怎樣的鏡像呢?
當(dāng)然,首先我們需要有光,否則里面將會(huì)是一片漆黑。現(xiàn)在鏡子里亮起了一盞燈,由于這個(gè)球形鏡面的每個(gè)點(diǎn)都會(huì)反射光線,且一個(gè)合格的鏡面能反射絕大多數(shù)光線,所以球內(nèi)將會(huì)是360°無(wú)死角的亮堂堂一片。如果這時(shí)候我們又將燈關(guān)掉,光線會(huì)被困在球內(nèi)一直反射來(lái),反射去嗎?很可能不會(huì),因?yàn)殓R子雖然有很高的反射率,但每次反射仍會(huì)吸收少部分光線,而且光是以光速進(jìn)行反射的,所以在我們看來(lái)球內(nèi)依然會(huì)很快暗下來(lái)。
如果你在有光源,且亮度不至于過(guò)強(qiáng)的情況下進(jìn)入這個(gè)球形鏡子,又會(huì)看到怎樣一番景象呢?球形鏡面其實(shí)就相當(dāng)于數(shù)個(gè)連續(xù)凹面鏡,它的成像也滿足凹面鏡的成像規(guī)律。凹面鏡具有匯聚光線的作用,其焦距F等于其曲率半徑R的一半,在這里就相當(dāng)于球面半徑的一半(F=R/2)。
我們先簡(jiǎn)化一下情況,假設(shè)你的身高與這個(gè)球的半徑差不多,初始位置挨著球面的一側(cè),且面對(duì)著該側(cè),雙眼直視球面正前方,那么根據(jù)計(jì)算機(jī)的模擬,你將會(huì)看到自己放大的臉,但是其周?chē)溺R像都是扭曲變形的。忽略周?chē)欢⒅愕恼胺剑行暮笸耍銜?huì)發(fā)現(xiàn)自己的臉在縮小,然后又慢慢放大,并在到達(dá)中心點(diǎn)時(shí)填滿整個(gè)視野。繼續(xù)后退,你的鏡像則會(huì)上下顛倒,并逐漸縮小。
以上都是基于物理規(guī)律和計(jì)算機(jī)模擬的推測(cè),至于真實(shí)情況究竟會(huì)如何,目前還沒(méi)發(fā)現(xiàn)有人親自實(shí)驗(yàn)過(guò)。如果真有這樣的鏡子,你會(huì)愿意進(jìn)去體驗(yàn)嗎?(模擬視頻見(jiàn)文末)
世界上最長(zhǎng)的徒步路線有多長(zhǎng)?
谷歌地圖規(guī)劃的世界最長(zhǎng)連續(xù)徒步路線
世界上最長(zhǎng)且理論上可行的連續(xù)徒步路線跨越了非洲大陸和歐亞大陸,從南非的開(kāi)普敦一直到俄羅斯的馬加丹,全程約22400千米。據(jù)谷歌地圖預(yù)測(cè),走完全程需要近4500小時(shí),也就是說(shuō),如果你步履不停、晝夜不分地行走,大概要187天。但我們畢竟不是不吃不喝不睡的神仙,就算你每天能走 8小時(shí),也需要大約562天。
在整個(gè)旅程中,你會(huì)穿過(guò)十多個(gè)國(guó)家,經(jīng)歷118千米左右的海拔升高和下降,相當(dāng)于上下珠穆朗瑪峰13~14次。總而言之,需要超出常人的毅力才能完成。雖然這條路線目前還沒(méi)人成功挑戰(zhàn)過(guò),但現(xiàn)實(shí)中已經(jīng)有人徒步穿越大洲。由于實(shí)際旅途中難免繞行,一些徒步者的行走的距離甚至超過(guò)上述理論距離。
1977~1983年期間,英國(guó)探險(xiǎn)家喬治·梅根創(chuàng)下了連續(xù)徒步距離最長(zhǎng)的記錄,他依靠雙腳從南美洲南端的火地島走到了北美洲北部的阿拉斯加,歷經(jīng)30608千米,幾乎跨越整個(gè)美洲。
喬治·梅根的徒步路線 | 圖源:Wikipedia
千里之行始于足下。其實(shí)我們每天日常的行走加起來(lái),也足以往返世界最長(zhǎng)徒步路線很多次。在交通發(fā)達(dá)的今天,我們可以很方便地飛往世界各地,但對(duì)于徒步者來(lái)說(shuō),選擇這種方式或許能收獲別樣的風(fēng)景和體驗(yàn)。


