“为什么从来看不到彩虹的侧面”等9则

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  Q:为什么从来看不到彩虹的侧面?
  ——上海延安中学刁文俊
  A:也许更多的时候,我们都倾心于彩虹的美丽了,恐怕还没有人思考过这一点。
  其实,我们是不可能看到彩虹的侧面的。在说明为什么无法看到侧面彩虹的道理之前,我们先来了解一下彩虹是怎样出现的。
  虹是以人的位置为中心,在与太阳位置相对的方向上,由无数球状的水滴漂浮汇聚在一起而出现的。太阳的光线照在水滴上,在水滴中折射、反射,此时,水滴像棱镜一样折射光线,就出现了彩虹。由于它是出现在与太阳相对的位置上,所以,早晨的彩虹出现在西边的天空中,傍晚的彩虹则出现在东边的天空中。
  彩虹不管什么时间都是半圆形的,这是由于进入水滴的光线总是以大约42°的角度射入,我们所看到的彩虹就是以42°的角度从水滴中反射出来的光线。由于这个反射光对太阳的高度角也是大约42°,所以,在与太阳和观测者相连的延长线形成42°角的方向上,如果有水滴存在,就能看见圆形的彩虹。但在地面上观测,就只能看见半圆形的彩虹。如果乘坐飞机飞行于天空中的话,由于没有障碍物,因此就能够观测到非常美丽的圆形的彩虹。也就是说,彩虹总是以观测者为顶点,是一个有着84°立体角的圆锥体底部的圆圈,从空中看它是圆形的,在地面上看则是半圆形的。
  观测者能看见来自其圆圈上的水滴的反射光线,但却无法看见不在这个位置上的水滴的反射光线,而在其他观测位置上的人却可能看见不在这个位置上的反射光线。如果想看到彩虹的侧面而移动位置,你永远也无法达到目的。因为不管你如何移动,你总是处在圆锥体的顶点上,而且不论是哪一种情形,相对太阳的高度角来说,观测者与反射光线的角度不可能一直保持42°角,所以彩虹是虚幻的,它终究是要消失的。
  Q:运动饮料比水更易吸收是真的吗?
  ——深圳翠园中学 于海洋
  A:同样是补充水分,可我们经常看到运动饮料广告这样宣传:运动饮料比水更易吸收。这是真的吗?
  以生产运动饮料著名的日本大壕制药的专家说,喝普通的水当然也能够补充水分,不过,运动饮料的渗透压与人体体液的渗透压大致相同。所以,它能更快地被人体吸收,补充水分更加迅速及时。看来,运动饮料的广告宣传还真的没有骗人。
  可是,单从渗透压的关系来说,应该是渗透压低的普通水更易被身体吸收。因为水是由渗透压低的一方向高的一方移动的。这又怎么解释呢?作为人体,身体内部必须保持渗透压的平衡。假如只吸收水分,由一定的矿物质浓度保持的体液渗透压就会被破坏。因此,身体会发出不可再吸收水分的指令,有时会使水分得不到充足的补充。而运动饮料中的矿物质成分与体液非常接近,水分吸收快,也不会造成渗透压的失衡。同时,还可以补充因出汗而失去的矿物质。当然,饮用大量运动饮料的话,其吸收效果是很明显的。但在运动之前或运动中摄取大量的水分不妥。一般摄取水分不宜超过200毫升,而就这个量而言,普通水和运动饮料两者的吸收速度几乎是没有差别的。
  人的肠胃的吸收能力很出色,摄取少量水分时,即使渗透压有所不同,也不妨碍其吸收。而矿物质是人体所必需的成分,它蓄积在体内组织和骨骼等处,会自动进行补给,假如摄取过量的矿物质,反而会破坏体液渗透压的平衡。另外,在运动后饮用含有多量糖分的饮料,会促进体内胰岛素的分泌,导致低血糖,造成精力不足。
  Q:有可能煮出一个蛋黄硬(熟)而蛋白软(半熟)的鸡蛋吗?
  ——重庆市鲁能巴蜀中学路丰
  A:蛋白在80%完全固化,蛋黄在67~68℃完全固化。由于蛋黄固化的温度比蛋白固化的温度低,在沸腾的水中将鸡蛋煮一段很短的时间,即可煮出一个蛋黄软(半熟)而蛋白硬(熟)的鸡蛋,这我们已司空见惯,也算不得是稀奇事儿。把蛋放在沸腾的水中,虽然蛋壳外的温度接近100℃,但位于蛋的中心的蛋黄部分一下子还达不到67℃。也就是说,利用热传递需要有一段时间这个特点,在极短的时间内便可以做出蛋白熟而蛋黄半熟的鸡蛋。
  至于蛋黄熟、蛋白半熟,也许我们大家都未尝过。但未尝过并不意味着不可能。其实这也很简单,同样利用它们的固化温度不一样这个特点。在温度保持70%上下的水中将鸡蛋煮较长的时间,即可获得蛋黄熟、蛋白半熟的鸡蛋。根据实验,在70℃的水中煮一个钟头以上,蛋黄变得非常坚硬,而蛋白则处于略微不透明的糊状。
  Q:萤火虫每天24小时都发光吗?
  ——合肥市育英中学闻澄
  A:在已知的萤火虫种类中,幼虫全都会发光,其发光器一般在第8腹节两侧。至于成虫是否发光,则要视种类而定。多数种类中,雄虫有发光器,而雌虫没有发光器或发光器不发达。萤火虫成虫的发光器在腹部末端,由几千个发光细胞、反射层细胞、神经与表皮等组成。萤火虫发光主要是为了求偶和相互沟通,一些科学家认为,发光还为了照明、警示、展示等。
  萤火虫多在日落黄昏时开始发光,亮光最强的时段在晚上6~11点之间,11点半以后就渐渐停止。在光线比较强的白天,萤火虫是不发光的。它们的眼镜一旦受到亮光刺激,神经末梢立刻就会向脑神经中枢传达“天亮了!”,神经中枢便会向发光器周围的小神经发出“熄灯”指令。看来,“节约用电”是共有的意识!
  Q:手机辐射对人体的危害究竟有多大?
  ——大连市第一中学华校杰
  A:手机作为使用频率最高的数字产品,其对人体是否有危害,危害到底有多大,一直是人们关心,并且争论不休的话题。一直以来,世界各国科学家都在努力探明手机辐射的真实危害程度,甚至为此分为两派:乐观派与悲观派。乐观派认为手机辐射并无大碍。另一派则非常谨慎,经常发布一些较为悲观的消息,认为手机可能从不同程度上危害健康。
  很多医学专家认为,手机要实现通讯功能就必须接收和发送强大的无线电波,在使用手机过程中,信号最强的天线部恰恰离大脑最近,所以一定会对人脑有负面影响。2009年,瑞典及多个欧洲国家的研究发现,使用手机10年以上,可能会增加患脑癌和口腔癌的危险。荷兰最新研究也显示,手机辐射还与失眠、儿童行为问题、男性不育等有密切关系。
  不久前,英国专家的最新研究又发现:手机的致癌性可能比香烟更强。这也成为迄今为止关于手机最新、最严重的警告,将人们对手机辐射的关注提到了前所未有的高度。
  在我们不经意地打电话、接电话,甚至处于待机状态时,手机辐射都在悄悄伤害着我们的身体。而手机已成为我们最常用、最重要的联系方式,也许我们暂时还无法丢弃它,无法适应没有它的生活。因此,我们要做的就是如何将其可能的危害降到最低。比如,打电话时,尽量长话短说,不要“煲电话粥”;别将手机挂在胸前或腰间;信号弱的地方少打;接电话时不要频繁移动;戴金属眼镜框少打手机……
  尤为值得学生朋友们注意的是这一点:16岁以下的青少年最好别用手机。英国研究人员指出,青 少年脑组织纤维对电磁波的吸收率高于成人,更容易因辐射受到损害。掐指算算,你是不是在这个行列中呢!
  Q:为什么蚕的繁殖方式和其他生物不一样,而是先结茧成蛹,最后破蛹成蛾呢?
  ——淮安市文通中学陆一帆
  A:一般生物大多直接通过卵生或胎生的方式繁殖下一代。而蚕先是要结成茧变成蛹,最后不是直接变成蚕,而是化成蛾。蚕繁殖下一代的方式真的与其他生物不太一样,相比较其他生物而言,蚕的繁殖方式较复杂。
  我们常见的蚕是桑蚕,又称为家蚕。蚕的一生经过蚕卵、蚁蚕、熟蚕、蚕茧、蚕蛾五个阶段。蚕的生命周期极其短暂,仅40多天。就在这短暂的40多天内,蚕要完成一系列复杂的生命转变过程。当雄蛾与雌蛾交配后3~4小时,雌蛾便产下受精卵。经过一段时间后,黑黑的像蚂蚁一样的蚕宝宝就会从卵中孵化出来,这时,我们称之为“蚁蚕”。蚕宝宝以桑叶为生,一段时间后,它便开始脱皮。经过一次脱皮后,蚕就是二龄幼虫。脱一次皮,蚕就增加一岁。从蚁蚕到吐丝结茧,蚕一共要经过4次脱皮。五龄幼虫后,蚕便开始吐丝结茧。在茧中,蚕还会进行最后一次脱皮,然后成为蛹。成蛹约10天后,便会羽化成为蛾,破茧而出。出茧后,雌蛾尾部发出一种气味引诱雄蛾来交尾。交尾后,雄蛾即死亡,雌蛾产下卵后,也会慢慢死去。
  蚕蛾产下的卵,经过孵化变成蚁蚕,再变成蛹,最后破蛹而出化为蛾,又将完成新一代的循环。虽然复杂、与众不同,但这就是蚕的生活史,是生物为了适应环境,自然进化的结果。
  Q:睡眠不足或睡眠过多时,为什么会出现黑眼圈或眼肿?
  ——盐城田家炳中学罗小美
  A:在眼睛周围尤其是眼睛的下方,表皮较薄较透明,因而肉眼可以比较清楚地看见底下的静脉血流。在眼睛周围,有一条称为眼静脉的静脉,当人疲劳或睡眠不足时,眼静脉里面的静脉血就会增多,便会导致黑眼圈或眼肿的产生。静脉不同于动脉,在血色素的血红蛋白上附着有二氧化碳成分,
  因而成暗紫色。当静脉血增多时,皮肤颜色就会变成乌黑色。眼静脉中增多的血大多都流到了眼睛下方,并聚集成一堆,便形成了黑眼袋。
  眼睛肿和黑眼圈或黑眼袋一样,也是由于静脉血增多而产生的。当人躺下睡眠时,血液的循环状况变差,眼睛周围容易淤积血液,使血流停滞,血液中所含的蛋白质成分有可能从血管的细胞与细胞之间的间隙渗漏至皮下,从而使得眼睛周围发肿。
  不过,黑眼圈的产生也是因人而异的。有的人特别容易产生,而有的人却不会产生。这可能是由于皮下脂肪多少不同的缘故。肥胖的人或女性,眼睛周围的皮下脂肪较多,静脉血稍有增多也不会显露于外。而消瘦的人皮下脂肪较少,静脉血很容易从外表看见,所以就产生黑眼圈等。但只要睡眠充足,黑眼圈或眼肿只需一夜就会消退掉。
  Q:现实中真的有让人说真话的“坦白剂”吗?
  ——丹阳里庄中学葛雨
  A:《哈利·波特》中曾提到一种魔药——吐真剂,喝了吐真剂后,无论是谁,都会老老实实地交待出对方想要知道的真相。实际上,“坦白剂”这样的药物,在现实生活中也的确存在。
  早在1932年,美国监狱就使用过这类药物了。当时这种药物是用来缓解创伤痛苦,后来用于诱供。目前,“坦白剂”的成分包括巴比妥酸盐产物、安米妥钠等几种,它们都具有安定和麻醉的作用。这些“坦白剂”通过对人的中枢神经系统产生麻痹,干扰人的感知判断,从而削弱其说谎能力。
  不过,此类药物也不是万能的。事实证明,服用“坦白剂”后,人也许会放松警惕或意识模糊,但并不会完全丧失自我控制能力,仍然可以撒谎。研究表明,服用“坦白剂”后,人还会经常出现时间感扭曲、记忆受到干扰、无法辨别现实和想象等情况。在这种情况下,所吐露的“真话”也并不一定为真。
  由于“坦白剂”并不一定能让人说真话,与此同时,还会对人的精神系统有毁灭性的破坏,因此,现在已很少用这种药物,更多的是用催眠审问的方式。
  Q:坐在汽车哪个位置上车祸死亡率最高?
  ——郑州市第一中学钱程
  A:其实,这个问题与多种因素有关,如撞上了什么车、撞到了哪个角度、相撞时的速度,以及是否系安全带等。
  在完全一样的条件下,坐在汽车前面的乘客确实比坐在后面的乘客要危险得多。实际数据表明,坐在后座大致可以减少27%~38%的死亡率,坐后座的乘客受重伤的危险率也比坐在前面的乘客低32%。
  从这个角度来看,人们也把前乘客座,尤其是汽车前排的两个座位,称为“死亡座”,还是有一定的道理的。但不管出行时选择坐在哪个位置,都要把安全带系好,这才是安全的最好保证。
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