基本信息:
書名:《一本有趣又有料的科學書》
作者:大象公會
書號:9787514616071
定價:45.00元
齣版社:中國畫報齣版社
齣版日期:2018年5月
版次:1
印次:1
封麵用紙:高階映畫
內封用紙:白卡
內文用紙:80剋 膠版
頁數:240
字數:250韆字
裝幀:平裝
編輯:
★搜羅全世界五花八門的怪問題,滿足雜學傢韆奇百怪的好奇心
★柴靜:好文章有知識、見地、格局、趣味,大象公會四樣皆有。
★羅永浩:本書專為提供談資上的補充,智力上的愉悅,上的提升。
★劉瑜:大象公會所做的,與其說是普及知識,不如說是普及好奇心與理性意識——前者用以提問,後者用以釋疑。
★品牌+口碑+視角+深透=2018年重磅作品
*廣受歡迎的新媒體品牌,口碑超贊,已超百萬粉絲,主要是25到35歲的大中城市受眾。
*廣博的視角:與《曉說》、《羅輯思維》等同類書一樣,本書的內容囊括天文、地理、生物等眾多學科。
*深透的內容:文章知識性,譬如一篇5000字文章提及近百個知識點,真正把問題寫深、寫全、寫透。
內容介紹:
《一本有趣又有料的科學書》是大象公會的科普類文章閤集,以“真問真答”欄目內容為主,多篇熱點人氣文章閱讀、轉發量超過百萬,涉及天文、地理、生物、醫學等眾多知識領域。全書精選的近50篇科普文章,文風鮮明,用數韆字的篇幅介紹某一個關乎時下熱點卻包含大眾不熟知的知識點,將其寫全、寫深、寫透,大到宇宙的規律,小到人體的細胞,內容包羅萬象,韆奇百怪。
作者介紹:
大象公會
她不是傳統媒體,亦非正流行的新媒體,她是一個以原創內容豐盈我們知識、見識和見聞的産品。為你提供好的飯桌談資。
目錄:
“”到底有多長 ... 001
為什麼冥王星不是行星 ... 006
為什麼歐洲國傢的大多是三色旗 ... 011
金屬光澤從哪兒來 ... 015
鏇渦和地球自轉有沒有關係 ... 020
iPad 會讓你的孩子嗎 ... 024
進化論如何解釋生物的擬態 ... 028
嚮日葵是怎樣轉頭的 ... 035
為什麼絕大多數海螺都嚮右鏇轉 ... 040
貓和狗的味覺怎樣 ... 046
為什麼哺乳動物很少有毒 ... 054
蛤蟆真的能鼕眠一百萬年嗎 ... 061
真的有“臉盲癥”這種病嗎 ... 066
男人為什麼長乳頭 ... 073
為什麼男人沒有“” ... 077
人為什麼要換牙 ... 081
人的正常體溫為什麼是 37℃ ... 086
為什麼年齡越大感覺時間過得越快 ... 091
恐龍是怎麼分類的 ... 096
為什麼同寢室女生的月經周期會趨同 ... 101
為什麼遊泳學會瞭不會忘 ... 106
為什麼有的人一定要午睡 ... 113
為什麼男人到中年容易脫發 ... 117
為什麼大型草食動物要比大型肉食動物大 ... 121
吹多瞭空調真的容易嗎 ... 125
曬被子的味道是不是烤蟎蟲的味道 ... 130
衛生巾發明前,來例假怎麼辦 ... 135
為什麼用黃色來錶示 ... 140
為什麼沒有綠色的哺乳動物 ... 144
胎教是哪國發明的 ... 149
人為什麼要穿內褲 ... 153
各國供電的電壓和頻率為什麼不一樣 ... 157
尼古拉·特斯拉真有那麼神奇嗎 ... 161
為什麼雞可以天天下蛋,而彆的鳥不行 ... 165
地圖為什麼總是上北下南 ... 169
為什麼火箭發射時要 ... 175
大象這麼大,排便會不會很辛苦 ... 181
為什麼大型動物的排便速度能夠遙遙 ... 184
為什麼近幾年發現的大鑽石那麼多 ... 187
鞋帶為何總會自己鬆開 ... 193
眼睛是怎麼進化齣來的 ... 198
舌頭真的用不同部位負責不同味覺嗎 ... 204
為什麼會有疾病 ... 208
靜脈血管為什麼是藍色的 ... 213
為何昆蟲的成蟲和幼蟲完全不像 ... 220
為什麼颱風都有個名字 ... 226
大象的鼻子為什麼這麼長 ... 231
在綫試讀:
為什麼沒有綠色的哺乳動物
我們身邊有很多哺乳動物,比如喵星人、汪星人。可是留神觀察一下不難發現,沒有綠色的哺乳動物。而事實上不光綠色,除瞭鮮血的紅色和毛發的金黃色,哺乳動物缺乏所有鮮艷的顔色——相比其他脊椎動物,這的確有些例外。
脊椎動物界可以說是色彩斑斕,有各種顔色的動物。例如,花斑連鰭??俗稱七彩麒麟,它是廣受歡迎的海水水族箱觀賞魚;紅犁足蛙,俗稱馬達加斯加彩虹蟾蜍,因為太鮮艷而陷入寵物貿易的深淵,已經瀕臨滅絕;豹變色龍俗稱七彩變色龍,通常是綠色,但在繁殖期間會變成鮮艷的彩虹色;七彩文雀俗稱鬍錦鳥,是優派(ViewSonic)顯示器的商標圖案,因為寵物貿易已在野外瀕危;印度巨鬆鼠身上紅紫相間,在哺乳動物的色彩上已經堪稱。
為什麼沒有綠色的哺乳動物,對於這個問題的迴答包括兩個方麵,一方麵與生理結構有關,另一方麵與適應性有關。
首先我們要大緻明白動物的鮮艷顔色來自哪裏。通常來說,動物身上鮮艷的暖色調幾乎都來自類鬍蘿蔔素和蝶酸等色素,它們能吸收較短波長的可見光,錶現齣紅橙黃色。尤其是類鬍蘿蔔素,它原本是植物在光閤作用中的輔助色素,動物本身缺乏它們的能力,但可以通過食物鏈大量富集。所以如果用缺乏類鬍蘿蔔素的飼料喂它們,它們就會褪色。
詹姆斯火烈鳥是動物通過食物鏈富集類鬍蘿蔔素經典的例子:甲殼動物濾食藻類,將類鬍蘿蔔素轉化為蝦青素;火烈鳥又濾食甲殼動物,蝦青素從結閤蛋白中分離齣來,富集在羽毛中,顯齣鮮艷的紅色。藍紫色則通常不是色素,而來自各種各樣的光學結構,典型的比如鳥類羽毛上細小結構産生的衍射光柵,或者某些細胞裏嘌呤結晶産生的光子晶體。
白腹紫椋鳥的羽毛能衍射齣強烈的藍紫色,並與少許類鬍蘿蔔混非常艷麗的紫色。魚類鮮艷的藍色與它們錶皮細胞內的鳥嘌呤晶體有關,這種藍色常有金屬光澤。而綠色有些特殊,僅就脊椎動物來說,它們通常會綜閤兩種顯色方案,在體錶用色素顯齣黃色,再用光學結構顯齣藍色,二者疊加,就成瞭綠色——比如青蛙就是這樣。
華萊士飛蛙是一種運動能力非常強的青蛙,幾乎終生不落地,而且能在樹冠中滑翔。但它們和所有綠色青蛙一樣,都有三層色素細胞,即下層是黑色素細胞、中間是黃色素細胞,上層是富含鳥嘌呤晶體的虹彩細胞,通過反射和乾涉産生明亮的藍色,三種顔色終混有深淺變化的綠色。
在哺乳動物身上,産生綠色大的難度在光學色的部分上:相比鱗片、羽毛,或者裸露的錶皮細胞,哺乳動物的角蛋白毛發雖然非常適閤保溫,但也缺乏精細的微觀結構,錶麵隻有一層粗糙的毛鱗片,很難讓可見光發生規律的乾涉和衍射,這讓我們失去瞭製造藍色和紫色能力。
但仍有極少數脊椎動物能綠色素積纍在體錶,比如焦鵑科的鳥類,但哺乳動物同樣沒有開發齣類似的代謝途徑,甚至不像其他脊椎動物那樣通過食物鏈富集類鬍蘿蔔素,連唾手可得的紅橙色也放棄瞭——這就涉及到瞭適應性的問題。
焦鵑是一種能綠色色素的鳥,這種綠色的焦鵑素是一種銅的尿卟啉螯閤物,而卟啉類物質在脊椎動物身上極其多見,比如血紅素就是二價鐵的卟啉螯閤物。簡單地說,無論警戒、婚姻還是僞裝,動物體錶的鮮艷顔色都是一種信息,采用多大的信號寬度取決於接受者的識彆能力,如果接受者看不到鮮艷的顔色,那就不值得煞費精力進化齣鮮艷的顔色。而鳥類、爬行類、兩棲類、各種魚類乃至昆蟲都有良好的色覺,它們之間的生態關係也就促成瞭色彩上的軍備競賽。
天藍叢蛙是一種箭毒蛙,它們失去瞭黃色素細胞,露齣瞭鮮艷的藍色,用來警示鳥類和爬行類捕食者:我有毒。可哺乳動物有所不同。在中生代,我們的共同的祖先經曆瞭一段穴居和夜行的日子,而感受顔色的視錐細胞需要很多光子纔能激活,所以控製色覺的基因在黑暗中不再受到強烈的自然選擇壓力,無法剔除有害的突變。到新生代早期,我們的視錐細胞已經隻剩下綠和藍兩種,根本看不見鮮艷的紅橙色。繽紛世界在我們眼中隻有深淺不同的黃色和和藍色。因此,哺乳動物不需要為瞭吸引異性製造鮮艷的婚姻色,甚至不需要鮮艷的警戒色和綠色的僞裝色,因為哺乳動物的天敵通常也是哺乳動物,獵物也通常是哺乳動物,隻需要棕黃色就能濛混過關——比如老虎黃黑相間的條紋,在鹿的眼裏就和大森林一個樣,所以鹿通常都很難發現老虎。
當然,這個規律也有例外,比如靈長動物是一個完全樹棲,並以嫩葉和果實為生的熱帶哺乳動物類群,識彆不同狀態的植物非常重要,所以舊大陸的靈長動物,以及新大陸的雌性靈長動物,就分彆通過基因重復和等位基因多態獲得瞭紅色視覺,建立瞭三原色——我們既然能看見紅色和綠色,就能進化齣一些紅色和綠色信息。
然而這段進化曆史還不夠長,尚未齣現給毛發染上綠色的門道,隻齣現瞭很多裸露青綠色皮膚,這主要通過血液的瑞利散射和丁達爾效應,疊加一小部分黑色素構成,原理類似人的青筋,典型的比如山魈的臉。山魈是世界上大的猴,因為齣現在《獅子王》裏而,它們的雄性頭領會在鼻翼附近長齣鮮艷的紅色、藍色、青綠色皮膚。另一個典型是非洲的綠猴,它們的雄性有綠色的陰囊和紅色的陰莖,它們喜歡時常擺弄,炫耀給雌性。
後,平心而論,人類從來沒有跳齣進化的掌握,如果樹懶因為身上長滿綠藻也算作綠色的哺乳動物,那麼因為文化而變得繽紛的人類當然要在“鮮艷的動物”裏占有一席之地。毫無疑問,人類的婚姻色是動物界鮮艷的——即便我們比鴿子少看到一兩種顔色。
有這麼一個笑話:小白兔和長頸鹿一起去河邊喝水,小白兔看著長頸鹿,羨慕地說:“喝水的時候,那清涼甘甜的水流過你的長脖子,感覺一定很舒服。”長頸鹿看瞭小白兔一眼,慢悠悠地說:“你吐過嗎?”
看完這個笑話,有些為動物操碎瞭心的人又想到瞭這樣一個問題:像大象這樣的動物,體積這麼大,排便的時候會不會很辛苦呢?其實,拉得多的問題,靠拉得快來解決。
為瞭滿足能量的消耗,體形越大的動物往往進食量也越大。一隻成年大象每天可以吃掉30~60kg的食物,其中有60%左右會成為糞便被排齣體外。大象每天産生的糞便約有20升,是狗的上韆倍。作為地球上大的草食動物,大象每天要花費十幾個小時進食,除瞭吃和睡,留給大象拉屎的時間並不多。
為瞭研究哺乳動物的排便機製,一個由流體動力學傢和結直腸外科醫生組成的團隊從流體力學的角度研究瞭動物的排便。
美國喬治亞理工學院的機械工程和生物學副教授戴維鬍、機械工程博士 帕特裏夏揚、結直腸外科醫生丹尼爾楚以及兩位本科生坎迪斯·卡明斯基和 摩根·拉瑪剋,為亞特蘭大動物園的 34種哺乳動物建立瞭排便數學模型。
研究錶明,這些小至老鼠、大至大象的哺乳動物,排便時間相差無幾:12 秒(±7秒),約三分之二的動物排便時間為5~19秒。與懸殊的體形和糞便體積相比,排便時間的差異小得令人不可思議。
即使考慮到更大的動物擁有更大的直腸,在相差更懸殊的糞便量麵前,直腸直徑仍不足以解釋近似的時間內大型動物為何能排齣如此可觀的糞便量。
要趕上“小動物”的排便時間,大型動物還得拉得更快。笨重的大象在排便時非常敏捷:人類的排便速度大約是 2cm/s,而大象的排便速度則達到瞭6cm/s。因此,我們完全不用擔心大象排便會辛苦。
每次在電視裏看到火箭發射,都十分激動人心,尤其是發射之前的,更是牽動著每一個人的心。那麼,火箭發射的時候為什麼要呢?實際上,火箭發射時使用並非科學傢的發明,而是源自科幻電影的創舉。
1929 年,德國電影大師弗裏茨·朗在其執導的科幻影片《月裏嫦娥》中,嚮觀眾呈現瞭一枚登月火箭發射升空的全過程。
由於電影中火箭發射前運送至發射平颱的過程過於冗長,為吸引觀眾的注意力,營造“時間緊迫”的戲劇性氣氛,電影特彆安排瞭主人公在為火箭點火之前,讀秒倒數的情節:隨著屏幕上的數字越來越小,其字體越來越大,直至巨大的“JETZT”(現在)齣現,火箭騰空而起,升入雲霄。
這一設置,此後逐漸成為各類電影中製造緊張氛圍的有力工具,甚至可與定時炸彈這一電影傳統道具相媲美。但當真實的火箭發射也使用,並不是單純嚮電影緻敬,而是具有其實用意義。
火箭發射時使用,真正的作用在於確認火箭發射的時間零點。如果把從火箭固定上發射架到任務完成的整個任務過程,以時間軸為數軸的話,那麼發射的時刻就可以作為數軸的零點,或被命名為 T0。T0 時刻對於軌道計算十分重要,當火箭發射時,T0 時刻就會自動傳輸到所有的測控站。
而在火箭發射前的任務規劃中,在發射窗口(任務佳發射時間)內確認 T0,並確定發射前(用 T-xx 時間錶示)、發射後(用 T+xx 時間錶示)的程序設置,是整個規劃的重中之重。
在規劃完成後,負責火箭發射的所有部門就從 T0 倒推各項工序和部件的完結時間,並按各部門各自的歸結時間繼續前推。隨後,火箭發射的各個部門在完成其任務時從數月、數周、數天開始不斷歸結,到發射前的數小時、一小時、半小時、一刻鍾、五分鍾、一分鍾……直至指令員宣讀 T0 之前的後十個數,將全體工作人員的任務歸結以極端、為具象的方式錶現齣來,這纔是火箭發射的完整體現。
各國在火箭發射的具體設置上也是有差彆的。比如,中國的火箭是點火,以火箭點火時刻作為 T0;而美國的火箭都是采用起飛,以火箭起飛時刻作為 T0。
造成這種差彆的原因是,中國並未采用在美國普遍使用的牽製釋放裝置,火箭起飛的成功與否全憑發動機的推力;而各個發動機的動作也不完全同步,因為作為結果的火箭起飛時間無法人為控製,所以隻能采用點火,然後測量起飛時間。
與之相對的,采用牽製釋放裝置的美國火箭起飛前被“鎖”在發射颱上,在起飛前的幾秒點火,牽製釋放裝置會在火箭達到額定推力時解鎖放飛火箭,火箭起飛的時間即為T0。牽製釋放裝置允許各個發動機在火箭靜止狀態下工作一小段時間,可以消除不同發動機間推力不同步的影響,從而更地控製時間。
牽引釋放裝置示意圖
值得一提的是,在發射窗口設立時間零點,並以此規劃整個發射進程的製度設計,也是由科幻作品首先創造的。在凡爾納具預見性的科幻小說《從地球到月球》中,美國大炮俱樂部嚮麻省劍橋天文颱谘詢嚮月球發射炮彈並命中的可能性時,得到的答復如下:
一、大炮應設在南緯或者北緯零度至二十八度之間的地方。
二、炮口應瞄準天頂點。
三、炮彈應具有每秒一萬二韆碼的初速。
四、應於第二年的十二月一日下午十點四十六分四十秒發射炮彈。
五、它將在射齣後四天,即十二月四日半夜正,月球穿過天頂點時到達。
以第二年的“十二月一日下午十點四十六分四十秒”為 T0,大炮俱樂部在募集資金,在美國佛羅裏達州南部選定發射地點,鑄造瞭的“哥倫比亞”大炮,並在開炮前準備就緒;不同的是令員並未使用,而是按自然時間進行順數計時:
“三十五!三十六!三十七!三十八!三十九!四十!開炮!!!”
莫奇生突然用手指撳著電閘,接通電流,把電火送到哥倫比亞炮炮底。
立時傳來一陣從未聽過的、不可思議的、可怕的爆炸聲,不論是雷聲,火山爆發,還是其他的聲音都不能給這個聲音一個概念。像火山噴發一樣,一道火光把大地的內髒噴上天空,大地仿佛突然站起來瞭,在這一刹那間,隻有有限的幾個人仿佛看見瞭炮彈從濃煙烈火之中勝利地劈開天空。
有意思的是,影片《月裏嫦娥》的科學顧問,與俄國人齊奧爾科夫斯基、美國人戈達德並稱為火箭設計先驅的,齣生於羅馬尼亞的德國人赫爾曼·奧伯特,少年時代的科學啓濛書籍恰恰就是凡爾納的《從地球到月球》。奧伯特為《月裏嫦娥》設計的火箭模型,其外形與內部構造均對凡爾納小說中的錐形圓柱體“炮彈車廂”有所藉鑒。
奧伯特為電影設計的火箭不僅造型前衛,理念也與後來的真實火箭頗為接近:它使用液體燃料,並且是分級點火。不過這倒不算奧伯特的創舉,他的同鄉康拉德·哈斯在他齣生 400 年前就已經用火藥爆竹實現瞭這一設定。正因為如此,齊奧塞斯庫時代的羅馬尼亞政府將哈斯欽定為“現代火箭的先驅”。
胎教是哪國發明的
所謂胎教大概從獨生子女政策實施以來,就是中國孕産市場的重頭戲瞭,幾乎每本寫給孕婦的國産圖書都會介紹它,從未嘗試胎教的孕婦也是鳳毛麟角。而且,絕大多數胎教産品都喜歡自稱是西方科學研究的産物。
被胎教文化大力推崇的莫過於莫紮特的音樂,但實際上,西方卻鮮有“胎教”這個概念,英語裏錶示“胎教”的詞匯是“taegyo”,直接從韓語音譯而來。而韓國雖然有自己的傳統胎教理念,並於1800年由師硃堂李氏寫成《胎教新記》一書,但它的主要思想均是由中國傳過去的,也就是說胎教實際是古代中國人發明的。
早在漢代,《大戴禮記》就曾引用《青史子》(漢代失傳文獻)的記載,闡述瞭周王室的“胎教”理念:“古者胎教,王後腹之七月而就宴室,太義持銅而禦戶左,太宰持鬥而禦戶右,太蔔持蓍龜而禦堂下,諸官皆以其職禦於門內。比及三月者,王後所求音聲非禮樂,則太師撫樂而稱不習;所求滋味者非正味,則太宰倚鬥而不敢煎調,而言曰不敢以待王太子。”這段話的意思是:要求朝臣必須用正統的禮儀侍奉懷孕的王後,因為此時侍奉王後就相當於侍奉太子。在漢代劉嚮的《列女傳》亦有載:“大任者,文王之母,摯任氏中女也。王季娶為妃。大任之性,端一誠莊,惟德之行。及其有娠,目不視惡色,耳不聽瀅聲,口不齣敖言,能以胎教。溲於豕牢,而生文王。文王生而明聖,大任教之,以一而識百,卒為周宗。君子謂大任為能胎教。 ”認為文王之所以賢明,就是因為其母在懷孕期間端正瞭自己的舉止,實施瞭正確的胎教。
上述關於周朝的曆史記錄是否屬實權且不論,起碼說明胎教文化的成型時間不會晚於漢代。在古人看來,外界的禮樂聲光都能影響到胎兒未來的智力品行,孕婦必須嚴格控製自己的見聞、情緒、言行甚至思想纔能保證胎兒的健康成長。這種觀念和現代西醫理論顯然沒什麼聯係,但卻深深影響瞭中醫相關理論的確立。
在中國古代社會,政、禮、巫、醫在學術上使用的往往是同一套理論體係。1973 年湖南長沙馬王堆漢墓齣土的中醫著作《胎産書》,就錶達瞭與前文提及的胎教文化相類似的觀點。該書提齣,要提高胎兒齣生後的素質,就必須施以嚴格的胎教。婦女在懷孕期間應盡量與君公大人接觸,不能觀看侏儒和獼猴。否則胎兒會由於“見物而化”,導緻外貌、智力、人格等受到負麵影響。後世的中醫學者基本上都繼承瞭先代的胎教理論。例如,唐代名醫孫思邈就在其《韆金方》中論述道:“舊說凡受胎三月,逐物變化,稟質未定。故妊娠三月,欲得觀犀象猛獸珠玉寶物,欲得見賢人君子盛德大師,觀禮樂、鍾鼓、俎豆、軍旅、陳設。焚燒名香,口誦詩書,古今箴誠,居處簡靜。割不正不食,席不正不坐。彈琴瑟調心神,和情性節嗜欲。庶事清淨,生子皆良。長壽、忠孝、仁義、聰惠、無疾,斯蓋文王胎教者也。”
由此不難看齣,現代的“音樂胎教”和“語言胎教”等思想,和此時的中醫胎教理論幾無二緻。不可否認,上世紀現代醫學的一些實驗結果的確證明胎兒能“聽到”外界播放的音樂,甚至能“看到”微弱的外界光照。然而並沒有直接證據證明這些聲光效果能對胎兒的智力發育起到良性作用,也沒有類似的胎教觀點得到過現代醫學的認可。在脂肪、羊水甚至內髒的隔離下,對胎兒而言,一段莫紮特的優美音樂或者一段激情澎湃的詩詞朗誦恐怕隻是一陣嗡嗡的噪音。
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