三、人体奥秘
问题11 :有人说:在一切自然语言中,最常用的词通常比不那么常用的词语都要短,这是真的吗?
解答1 :的确如此。词语越短,被使用的越频繁,反之亦然。词语的长短与其使用频次间的这种关系,是由美国哲学家乔治 · 齐普(George Kingsley Zipf)发现的。
解答2 :—般而言,这是真的。这实际上是一个“自证预言”式的命题,即:当一个长的词语被反复使用时,它往往会变得短起来,无论是单词还是缩写字母拼写组合,都符合这一规律。英语中就有不少这方面的例子。例如,cab(意为“出租马车或汽车”)由“cabriolet”演变而来,taxi/taxicab由“taximeter cabriolet”演化而来,TV由“television”而来,AIDS(艾滋病)由“acquired immune deficiency”(获得性免疫缺乏症)而来等。
问题12:人类作为一个物种在进化的阶梯上已爬得很高,这应当归功于手掌、四肢及与四指相对的大拇指。人类能用手在大范围内灵敏地操作工具、移动物体。请问:自然界是否还有其他生物,也进化出了可与人手相比的灵巧器官?
解答1 :在《新科学家》1997年6月7日那期的第30页,有一份研究报告讨论了这一问题。文中说对章鱼和其他头足动物门动物(如章鱼、鱿鱼、乌贼等软体动物)的研究表明,它们的触角有着惊人的感觉能力,也十分灵巧。人们猜测,若是这类动物的大脑再发达些,它们便可能与其同类进行更有效的交流,便可能制造工具、学习写作甚至建造水下城市—正如自然选择在其他动物进化过程中所表现的那样。事实上“进化的阶梯”这一术语并不十分确切,人类不是进化之梯上的一个横槛,而是进化之树上的一条嫩枝。当然,几乎所有的嫩枝最终都是要枯萎的。
解答2 :看看大象和章鱼。大象鼻子的灵巧与敏捷程度绝不亚于人手,并且还有非凡的触觉和嗅觉。章鱼用它那八支独立的爪子在计数和操作方面,一定能与人匹敌。
解答3 :考拉也有相对的两个拇指,但考拉在进化的阶梯上并没有处在很高的位置,不过它们爬树的功夫,着实让人类惊叹。
问题13 :我写字、梳头习惯用右手,但在运动时却又喜欢用左手,各种体育项目都如此。这是为什么?在学校里,老师并没有强迫我用右手写字呀!
解答1 :玩板球、高尔夫球时,我用右手执拍和握杆,而且左手控制抽杀(即左手在上)。许多人喜欢以他们偏好用的那只手来控制球拍,若偏好用左手,那么他执拍时便是“左撇子”。实际上,大多数儿童在他们第一次拿球拍时,很自然地会让他们所偏好用的那只手在上。但有不少“热心的”父母却往往根据“右手习惯”来矫正孩子们的握拍方法。其实,让左撇子孩子按照自己习惯的方式握拍更好。我的儿子和女儿平时都用右手,但打棒球时却是“左撇子”。
解答2 :我从互联网络新闻组“alt. lefthanders”处得到些消息:判别真正的“右撇子”或“左撇子”的标准有两个。第一,能用左右手中的任何一只手完成大部分工作。第二,习惯于用一只手做某些事,用另一只手做不同的其他事情。生活中确有不少人存在选择性用手的习惯。我在玩保龄球和棒球时习惯于用右手,而在打羽毛球、击剑时喜欢用左手。有关左撇子的更多信息,请参阅如下站点:http://www.cs.ruu.nl/wais/html/na-dir/lefty-faq.html.
问题14 :人打喷嚏时为什么要闭眼?
解答1 :为了防止眼珠冲出眼眶。
解答2 :打喷嚏的力量是通过鼻腔传到眼睛的。如果你吸烟的话,不妨做个小实验:吸一大口烟然后紧紧闭住嘴和鼻子,烟就会从眼睛的泪腺中冒出来。
解答3 :打喷嚏的力,会使柔软的眼睑无法保护眼睛。因而,眼球周围的肌肉需要相应收缩,以形成一道保护眼球的牢固屏障。
解答4 :如果你睁着眼睛打喷嚏的话,眼球很可能会从眼眶中飞出来。这在那些用牙签撑开眼睛使自己保持淸醒的人中已有先例。
编辑者注:最后一个回答有些近似天方夜谭,如果谁亲眼看见有人打喷嚏把自己的真眼球“打飞”的话,请告诉我们。另外,不要试着去让眼睛冒烟,也不要喝了牛奶后尝试让眼睛流“牛奶泪”,这些现象确实是真的,但太危险了。’
问题15 :从生理学和心理学来看,是什么机制使成年人睡觉时不会掉下床来呢?
解答:睡眠经验能使睡眠者在熟悉的睡眠环境中培养出某种限制身体运动的能力。在整晚的睡眠过程中,大约会调整睡姿50次。而睡眠姿态的调整主要随睡眠者从普通睡眠进入有梦睡眠再回到普通睡眠的循环而改变。在每晚的睡眠中,有梦睡眠一般为3~4次。在有梦睡眠期间,睡眠者的身体保持相对静止。这是因为:当大脑皮层被激活时,脊髓中的运动神经关闭。由此便可断定 :人在有梦睡眠时身体不会动。尽管成年人能够在有梦睡眠期间限制自己身体的运动,但在不熟悉的环境里他们仍然可能出现失误。如在船上窄小的铺位或山上的窝棚里睡觉时,成年人往往会在第一个晚上掉下床。儿童则更易在睡觉时掉下床,因为他们还没有具备在睡眠时控制自己身体运动的能力。而且,由于儿童通常会很快进入无梦睡眠,所以,他们常常在进入有梦睡眠之前就会掉下床。
四、人类生存之谜
问题16 :为什么有些人对划黑板、刮金属这类声音感到难以忍受?人的思维是怎样记忆声音的?如果思维能够准确地记住所听过的声音,为什么我们回想起那些令人心烦意乱的声音时不会有难受的感受?
解答1 :一些猿类发出的报警声,与指甲抓挠黑板等物发出的声音频率和音调都十分相似。也许这种声音能激起人类对危险的某种本能反应。
解答2 :人们在回想起某些声音时也会有难以忍受的感觉。在读到以上问题时,我就想起了指甲刮黑板的声音,而且我的后背也一阵阵发凉,好不难受。
问题17:为什么别人一挠我的胳肢窝、脚心,我就会忍不住痒而笑个不停?但我自己挠自己却不会这样呢?
解答:当有人挠您时,您若能使自己保持放松,就一点儿也不会感到痒。当然,要想保持放松状态并非易事。因为抓挠人体敏感部位对大多数人来说会引起紧张和不适。不过有些人由于某种原因确实不怕别人抓挠其身体敏感部位,他们一点儿也不觉得痒,而当您准备挠自己时,由于您完全可以控制这种状态,因而不会引起紧张,也就不会有痒的感觉,下次若有人挠您,您不妨试着这样做:闭上双眼,尽放松身体,使呼吸平静,也许您就可能不会被别人一挠就笑了。另外,有人认为,笑声实际上是人们所处状态被打破而引起的一种轻微恐慌反应。而人恐慌时会笑这一现象似乎与“适者生存”的理论并不相符,因为在恐慌时大笑往往使人更容易受到伤害。不过话说回来,本能在许多情况下是不能用逻辑来证明的。
问题18 :不少人都发现,瀑布巨大的水声可使人放松和平静,而静夜龙头单调的水滴声却能惊醒沉睡的人,这是什么原因呢?
解答1 :在进化过程中,人类逐渐发展了对易于欺骗自己声音特别敏感的能力。刺耳的雨滴声和蟋蟀叫并不表示有潜在危险存在,但周期性的滴水声和蟋蟀叫则会使人产生探究原因的欲望。
解答2 :双亲为使婴儿安静下来常常会发出一些很单调的音节(母猫用“鸣鸣”声来抚慰小猫,人则用轻轻地唱歌来哄孩子入睡),哺乳动物在听到这类声音后,通常都会感到安全并平静下来。与此相似,瀑布声(或火车行驶中撞击铁轨的声音)有助于使人放松和入睡。您所说的人对滴水声的反应,实质上是人的一种本能。在进化过程中,我们的祖先即使是在睡眠时也时刻警惕那些悄悄靠近的捕食者的攻击,时刻准备着战斗或逃跑,这种本能一直延续至今。当人们突然听到某种声音时,大脑便会提醒他们:出问题了,赶快醒来!滴水声正是这样一种声音,它告诫我们:“有些事不对劲,应该检查一下了”!
解答3 :生理声学研究中最棘手的问题之一,便是界定不同频率的声音对人行为的影响。然而有一点很清楚,即脉冲性周期噪声,如龙头滴水声比其他声音更易让人心烦意乱。人们通常将包含了各种频率的声音,称为“白噪声”。由于“白噪声”是各种频率声音的混合,故可以掩盖其他声音,从而使人听起来感到平静放松。
问题19 :我每次吃切达干奶酪(Cheddar cheese)后,都会在两只眼睛下部及鼻梁附近起一些小水泡,而吃其他奶酪则不会,这是为什么呢?
解答1 :这肯定是一种过敏反应,因为切达奶酪的制作确有不同于其他奶酪制作的地方。你应当注意一下切达奶酪与其他奶酪用料方而的差异,特别是它们的调味料有何不同。这样也许可能更容易找到症结所在。当然,你最好还是去医院检查一下。
解答2 :切达奶酪通常都用了色素。你应该比较一下超级市场见的切达奶酪和绿色食品柜中的切达干酪颜色有什么不同,我觉得前者的橙色更浓些。我估计你是对色素过敏。
问题20 :着凉和感冒之间有关系吗?若是两者无关的话,为什么人们常说“晚上睡觉没盖好被子或被风吹着会感冒?
解答1 :感冒与受凉、被风吹着没有任何关系。这是人们的一种常识性错觉。病毒之所以更易在冬天传播和使人感冒,是因为人们冬天待在室内和聚集在一起的时间要更多些。冬天经常紧闭门窗,因而带有病毒的空气不易与外面新鲜空气交换,这将使病毒很容易就能传播起来。同时,冬天又干又冷的空气还会刺激鼻黏膜而使人流鼻涕,所以人们常把流鼻涕和由病毒引起的感冒也混为一谈。我们知道,大多数感冒的人会感到浑身发冷,但发冷实际上是感冒病毒感染人体的结果而不是原因,发冷常常是发烧的信号。
解答2 :研究表明,环境温度与感冒问题之间没有任何关系。人们通常错误地认为,着凉会引起感冒、流感和肺炎等。人在发烧前又常常会感到浑身发冷甚至打颤,因而许多人便将着凉看成引起感冒的原因。举个例子,科学家发现,在几乎与世隔绝的北极生活的科研人员就从来不会感冒。这表明感冒是由病毒、细菌及尘埃等引起的,而不是“着凉”的结果。
解答3 :实际上,人们在较冷的地方更少感冒。因为病毒在冷的地方更容易被冻死,而呆在暖洋洋的火炉旁倒易使病毒活跃起来侵入我们的身体。
五、技术问题
问题21 :绑架人质的罪犯常常在电话上加上声音调制器以改变其说话的声音。这样做有用吗?现在是否有办法用“反调制”技术恢复真实的声音?
解答:人类是一种社会生物,因而人与人之间的感情交流、思想表达便显得极其重要。人类很早以来就具备了高超的传达信息的能力。而在所传递的信息中,有些成分是次要的。人们可以拿腔捏调地说话,但却仍能明确无误地表达思想。绑架人质的罪犯正是利用了这点,他们尽可能隐蔽自己真实的语言特征,而只保留所要传达的最主要信息。
“频率滤波器”是最常见的声音调制器,它能让说话者的声音转变为模拟电信号后再通过一个频率过滤装置,如低频通过,高频通过,宽带通过或均衡通过等。这种方法完全剔除了讲话者的特有言辞语调等信息,因而迄今为止还没有任何办法能完整无误地恢复讲话者的原始声音。实际上,许多罪犯在频率过滤的同时,还会用电子延迟器进一步随机调节声音,通过这样一次又一次不可重复的改变,绑架者在完整表达其意思的同时,完全隐没了其声音特征。此外,罪犯为使熟悉的人、警察等难以辨别,还往往会用一些自己通常不用的语句。不过,罪犯虽然机关算尽,却依然难逃法网。一旦警察能迅速确定打电话者所处的地理位置,就像电视中经常看到那样,罪犯的这类把戏也就失去了作用。当然若所用的声音调制器过分简单,那就更好办了。
问题22 :为什么不能把健身房中的锻炼器械(如跑步机、固定自行车和举重器等)的能量通过转换用来发电和并入国家电网呢?让锻炼者根据自己的运动量来冲抵他们应支付的费用不是很好吗?
解答1 :健身器械确实可以发电,但这能量实在太小了。一个普通锻炼者约可产生250瓦的电力,这相当于骑自行车在15分钟内爬上300米的高坡所产生的能量。我们来算一笔账:在我住的城市,电的价格是每度(千瓦小时)10分。按供电局的价格推算,一个锻炼者每小时能生产2.5分钱的电能;而按发电厂或电力公司的价格推算,则还要减半,即只值1.25分。因为供电局订的电价通常是发电厂或电力公司电价的一倍。这样看来,如果一台锻炼机每天工作8小时,它每月约能产生价值70分的电。而装备一台发电机的成本至少在100美元以上。这意味着,收回投资至少需要3年时间。更不要说考虑维修、折旧及损坏等问题了,显然,健身房要是安装发电机来卖电,一定亏本无疑。
解答2 :锻炼机所能发的电与我们日常消耗的电能相比,实在是太微不足道了。不过,按您所说的办法,让每个人都试试连续一个月靠自己发电点燃一个灯泡的滋味的话,那教育效果一定很好。让人们用这种方法理解电能的宝贵,似乎倒有望解决世界的能源问题了。
问题23 :发光二极管(LED)有寿命长、效率高的优点,可它为什么很少用于家庭照明?
解答1 :限制发光二极管使用的唯一原因是经济因素,因为即使用于家庭照明,它也需要很高的功率。此外,发光二极管只能发单色光,而人们常常需要的是白色光。为了得到白色光,就需要用多个不同颜色的发光二极管,其中包括蓝色。但不幸的是,蓝光二极管价格非常昂贵。
解答2 :日本的交通信号灯已开始使用发光二极管,其价格虽然比普通灯泡高,但寿命确实长,至少为10000小时。
解答3 :目前,发光二极符常用在离维修、更换点较远的交通信号灯上,因为更换普通灯泡的费用比用发光二极管还要高。
编辑者注:发光二极管常用作汽车刹车灯。因为它们比一般灯泡更亮,光线边际效应也更好,这可为司机赢得更多的反应时间。
[The New Scientist Book of The Last Word,未完待续]
新科学家 ——趣味科普问答(续)
发布时间:98年04月24日
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