本文轉載自公眾號「把科學帶回家」(ID:steamforkids)
來源 | 《萬物》等
編輯 | Mirror
A系列包括A4紙的尺寸是根據紙張尺寸國際標準(ISO 216)制定的,從19世紀的歐洲就已經開始使用,也是如今應用最廣泛的紙張規格。
量一量我們常用的A4紙長寬,你會發現它的尺寸是210mm x 297mm,即使用西方慣用的單位也是8.27英寸x11.7英寸,都不是個規整的數字。那為什麼不用類似200 mm x 300 mm這樣更容易測量的規格呢?
如果你把A4紙沿長邊中點裁成一半,和A5紙進行比較,會發現它們的尺寸是相同的,而且長寬比也和A4紙相同,都是√2:1。難道是個巧合?再把A5紙裁成一半,和A6紙進行比較,你就會發現它還是符合相同的規律。繼續往下,也還是如此。這也是為什麼A系列的紙採用這個長寬比的原因——只有在√2:1的比例下,長方形才能滿足無論對半分多少次,都能得到相同比例的規格(此比例可列方程求得)。
但同樣的比例也可以選擇更為規整的數字,為什麼偏偏就選了210mmx 297mm這樣的尺寸?剛剛我們是往小了裁,那現在往更大的尺寸推,A3就是把A4的尺寸翻倍,A2、A1同理,一直推到最大的A0,你會發現它們的長寬也並不是什麼令人舒適的數字。但如果你把A0的長寬(841 mm×1189 mm)相乘得到它的面積,就會發現其中緣由——A0紙的面積剛好是1m2,正是基於此才有了其他A系列的尺寸。
現在你明白了吧?還不明白?那就拿出A4紙和筆,在上面演算一下吧!
當你稍有困意正準備入睡,旁邊卻傳來同住者「呼嚕嚕」的打鼾聲,於是一個失眠的漫漫長夜就開始了……聽著這震耳的鼾聲,你是否也怨念地想過:這傢伙怎麼不會被自己的鼾聲吵醒?
這同樣令科學家感到困惑,在利用電極研究打鼾者的大腦活動後,他們揭示出了鼾聲大作的人無法吵醒自己的原因——打鼾者根本就聽不到自己的鼾聲!雖然他們的耳朵沒有被堵住,大腦卻自動過濾掉了這種聲音。
打鼾一般發生在深度睡眠時期,此時的大腦會進入「待機模式」。其中負責控制意識和解決問題的額葉開始監聽傳入的噪音。這部分大腦類似一個警報系統,它會自動過濾掉安全的背景噪音,比如我們自己的鼾聲。只有當它接收到可能代表緊急情況的較大聲響,如火警或嬰兒哭聲時,才會把我們從睡夢中喚醒。
既然打鼾者沒法被自己的鼾聲吵醒,那有什麼辦法可以在不吵醒他們的情況下,讓他們停止打鼾呢?美國睡眠醫學學會的建議是,你可以嘗試用手肘適度推推他們,使其處於更易於呼吸的姿勢。
值得注意的是,打鼾並不只是困擾身邊的人,也可能威脅自身健康。如果經常打鼾得厲害,還是要引起重視。
玫瑰的芬芳、美食的醇香、汽車的尾氣……我們的生活中充斥著各種各樣的氣味。這些氣味並非來自物質散發的某種「氣」,而是構成該物質的分子被氣流帶進了你的鼻腔,刺激其中的嗅覺感受器產生神經衝動傳入大腦,讓你產生「香」或「臭」等感覺。沒錯,你在廁所聞到的不可描述的氣味也是如此。
但在對氣味的識別方面,人類自知遠不如許多動物。比如狗擁有22000萬個嗅覺感受器,而人卻只有500~600萬個。這也是為什麼搜救犬可以迅速循著氣味找到受困者,而我們卻難以聞出衣物上殘存的體味。難道人類的嗅覺就真的這麼弱嗎?
在上世紀20年代,有人提出人類能分辨出1萬種不同氣味,但從沒有人真正驗證過這一點。2014年的一項研究則讓我們重新認識了自己的嗅覺——比你想像得更給力。研究者準備了128種具有代表性的氣味分子,然後將它們進行組合,這樣就可以得到很多新氣味。接著,他們找來了一些普通人,讓他們辨別這些氣味。要求辨別的每組氣味中有兩瓶是一樣的,還有一瓶則有些許差別。研究者發現,當氣體組分有50%以上的差別時,志願者們就能辨別出它們是不同的。基於此,研究者對這128種氣體分子可能被識別的排列組合進行計算,最後得出,一般人至少能辨別100萬億種氣味的不同!
先別高興得太早,因為這只是科學家根據氣味組合進行的推算,並不能真正算是可以辨別100萬億種氣味。拋開這萬億級別的種類不說,現在的你能聞出空氣中的哪些氣味呢?
世界上沒有兩片完全相同的雪花,但它們基本上都有個六稜的「骨架」。想知道為什麼會形成這樣規律的結構就要追溯到雪花誕生之初。
讓我們來到雲端,這裡有密集的小水滴和塵埃,當大氣溫度降低到-6~-15℃,水滴會凝結在塵埃周圍形成一顆小晶核,這就是後來長成雪花的「種子」。就像種子吸收周圍的養分,晶核也開始捕獲附近的水分子。每個水分子都是由1個氧原子和2個夾角104.5°的氫原子構成,在液態或氣態時原本在做著無序運動,但當溫度降低,它們就開始變得遵守秩序,每個水分子都想儘可能多地牽住小夥伴,最後自然排列成六邊形結構。這個六邊形就像花盤,在隨後的分支過程中還會長出「花瓣」。
在分支階段,水蒸氣會在小晶盤各處凝華,但水分子更容易附著在粗糙的地方,因此在邊緣尤其是稜角上凝華更快,逐漸延伸出六個分支。這些大分支上也可能再形成小分支,而且基本都遵循60°的成角規律。當雪花變得足夠大時,就會脫離雲朵「苗床」,讓我們得以欣賞到大自然的傑作。
不同溼度、溫度條件下雪花的形狀 | 圖片來源 Researchgate
實際上,雪花並不只有平面的六角形,不同溼度、溫度、氣壓等條件會將它們塑造成各種新奇模樣。例如,在-5℃左右形成的雪花就可能是柱狀的。另外還有三角形、不規則粒子等形狀。通常空氣溼度越大,雪花的生長就越快,分支也越精細。
雖說每片雪花都是獨一無二的,但科學家通過在實驗室控制雪花的生長條件,也能得到外觀幾乎相同的雪花(詳見視頻)。
點擊視頻觀看科學家如何在實驗室「種」出雪花。
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