问题14:大象是如何喝水的?它难道能在喝水的同时呼吸吗?
解答:大象先把水吸入鼻子,再把长鼻子前端放在嘴里边喷边喝。一头成年象的鼻子一次可吸入10升左右的水。为了使鼻子里的水更好地流到嘴里,大象在喝水时常会向后微微仰起头。如大多数哺乳动物一样,大象的气管与食管是分开的,因而,它在喝水的同时完全可以呼吸,二者之间并无矛盾。唯一可能发生问题的情形也许是:当象鼻子刚刚朝嘴里喷完水而变空且水正沿喉管下咽时,若此刻象用鼻子呼吸则可能被呛。
事实上,刚出生的人类婴儿也有在吮吸乳汁的同时用鼻子呼吸的能力。不过数月之后,随着婴儿身体结构的改变,气管与食管通过软腭交汇于咽部,从而使人显得很特别:在喝水的同时不能呼吸。大象在年龄较小时,由于还不能很好地控制长鼻子的肌肉,因而它们经常前腿弯曲上身下俯用嘴直接喝水,但在饮水的同时照样可以很自然地呼吸。
问题15:海豹等海生哺乳动物靠喝什么解渴?
解答:海生哺乳动物事实上并不喝水,它们通过吃鱼而获取水份。因此,若对捕获的海豹喂养不当,它们会很快脱水。所以,当海豹等海兽被隔离饲养时,如果仅喂它们含水量少的食物,则必须用管子或瓶子给它们补充淡水。
问题16:为了提高光合作用的能力,植物应当是越绿越好。但为什么并不是所有植物都呈深绿色呢?
解答1:光合作用并不是决定植物生长的唯一因素、植物通过光合作用获取碳,而碳仅仅是植物生长听必需的物质之一。例如,许多地方植物的生长取决于水的丰沛与否,另一些地方的植物生长则可能决定于氮、磷,甚至铜、钼等元素的多寡。对大多数植物而言,叶绿素多并不一定就意味着植物能生长得好。
解答2:在影响植物发育、成熟及繁殖的诸多因素中,光只是因素之一,植物在生长过程中,会根据环境条件平衡自身的种种需要,如光能利用,水、碳等营养成份的获得以及对虫害逆境的抵御等。因此,在不同的环境中,植物生长发育所表现的形式也有所不同。生长于干燥环境的植物因为要尽可能多地获取水份,故其根系大都比较发达。而生活在难以获得光照环境中的植物,通常均有大而深绿色的叶子,如长于热带雨林阴暗角落的一种叫“和平百合”的植物,它的叶子就又宽又绿,是室内栽培的理想品种。
问题17:客机起飞和降落时,客舱灯要根据“国际航空安全规定”关闭,这样做如何能增强飞行安全性呢?
解答1:作为一名国际航班的服务小姐,我在受训时被告知:夜间飞机起降时应关闭客舱灯,以使客舱内的亮度与机身外的亮度相适应。白天飞机起降则不必关闭客舱灯。这样做的目的,主要是为了在发生意外时,乘客与机组人员的眼睛能较快适应机舱外的自然光线,节省下眼睛适应黑暗的那段时间,以便更有效地组织疏散。
解答2:飞机起飞或降落时一旦发生故障,便要立即启动乘客紧急疏散系统。紧急疏散的规定之一,是必须消除所有可能引起火灾的隐患。因而,此时所有发动机及附属供电设施都将关闭,主电池亦将与飞机电气系统断开。
在这种情况下,为了确保客舱内仍有亮光以实施疏散,客舱灯电池断幵时应急照明灯系统将自行启动。应急照明系统有自己独立的供电电池,约可供使用15分钟。该系统一般包括舱内通道灯、应急退出标志灯及舱外、舱内相关位置的照明。应急照明灯的亮度低于客舱灯的亮度,因而飞机起降前关闭舱灯,有利于出现紧急情况时乘客与机组人员适应紧急照明灯的亮度。这当然是希望发生意外时能更有效地组织疏散。另有证据表明,在而临危险时,人们在黑暗中更容易保持头脑冷静。总之,飞机起降前关闭客舱舱灯,能为人们创造一种与紧急疏散时相似的情境,以侦乘客与机组人员能较快地在生理和心理上适应突发的意外变故。
问题18:乘过飞机的人都知道,在飞机起飞、降落时,人的耳朵会有种胀痛的感觉。我知道这当然是由于压力改变而引起的。但机舱内的压力不是可以自动调节吗,为什么不让舱内压力在整个飞行过程中保持恒定呢?
解答:考虑到飞机的燃油经济性,大型民航客机应当飞行于超过常人所能承受的较高航线之上。5500米通常是客机飞行的极限,而亚音速客机要想获得最佳燃油经济性,则应飞行于12000米的高空。显然,真要飞这么高,必须对机舱内部增压,以保证人的正常呼吸。而这存在着许多难以解决的技术问题。飞机在12000米高空时,所承受的空气压力大约只有海平面空气压力的五分之一,这意味着高空的飞机有一种向外扩张爆裂的巨大力量。因而在飞机设计中,不仅应使这些力尽可能地在整个机身合理分布,而且飞机机身内外的压力差应越小越好。
因此,对民用航空业而言,飞机为了节约燃油应飞得高一些,而飞机设计又要求飞行高度最好能低一些。现在民航客机飞行的最低安全高度一般为2500米,在此高度飞行,身体健康的正常人通常不会有大的病态反应。而那些健康欠佳者,如呼吸系统疾病患者以及贪喝免费饮料的乘客,可能会产生明显的不适之感。此外,还有一个应当注意的问题是:民航航班途经的路线、机场也往往不在同一海拔高度。比较极端的例子如从英格兰希思罗机场到玻利维亚首都拉巴斯机场的航程,其高度经历了从海平面到海拔5200米的巨大变化。拉巴斯的气压大约只有海平面气压的一半,在这种情况下,要想使飞机在飞行中保持恒定、的舱内压力,实在不是件容易的事。
现在,为了尽可能使乘客舒适,班机上的计算机会在飞机爬高、降低时自动调节舱内压力,通常这一调节过程足以让人的耳朵较快适应压力的变化,如果您还觉得不舒服的话,不妨捏住鼻子,缓慢、有力地逐渐放松鼻腔,直至感觉压力达到平衡为止。
问题19:我认为在烈日下穿白色或能反光的衣服更凉快,因为这有助于反射热量。而我的一个朋友却坚持说,此时穿黑衣服好,因为黑色有助于身体散热。究竟谁正确呢?抑或是两者的结合:里面穿黑色衣服而外面穿白色衣服最好?
解答1:易反光的衣服可以反射掉太阳照射的大部分热量,黑色衣服的确比白色衣服吸收的热量多,同样日照条件下,黑色衣服表而比白色衣服表而温度约高5℃。不过,我认为太阳下穿黑衣服要更凉快些,但理由与您朋友所说的不同。生活于西奈沙漠的贝都因人喜欢穿黑衣服,因为黑色衣服所吸收的热可使靠近人体皮肤的空气变热,进而这些变热的空气通过衣服的纤维空隙离开身体,同时外部空气又从衣服底部进入到衣服与皮肤之间,通过这样的对流,增加了人体的通风机会。随着微风连续不断地通过身体,人们便会感到凉爽舒适。
解答2:虽然黑色材料放热比白色材料快,但黑色材料吸收红外热也比白色材料快。因此在烈日当空时,穿白色衣服要比穿黑色衣服好,而在太阳照不到的阴影处,黑色衣服无疑是更好的选择,因为此时不存在吸收红外热更快的问题。您提到的黑白衣服组合着装的问题,从改善衣服、身体与空气的热交换性能考虑,我认为白色衣服在外,黑色衣服在内比较好。
解答3:您是对的,虽然深色物体放热的确比光亮的物体放热快,但人体所释放的热量与其绝对温度的四次幂成正比。这意味着人体通过辐射并不能向环境散发太多的热量,人体绝大多数的热量要通过传导、对流和出汗来释放。另一方面,人体所接收到的太阳能量全部是通过辐射而来的。因而,穿黑色或深色衣服会使人体吸热更多,但对人体向环境散热却帮助甚少。
问题20:最近我买了一个电动玩具,但其说明书规定不许用充电电池,请问原因何在?
解答:我虽然不知道该玩具的详细情况,不过据估计原因可能有两个。第一,一般非充电电池或碱电池标明的电压为1.5 V,而可充电的镍镉电池标明的电压为1.2 V。也许您的电动玩具有最低电压要求,用充电电池无法满足。例如,如果玩具要求最小电压为2.5 V,用两只1.5 V电池可得到3 V的电压,而用两只1.2 V可充电电池最多也只可能获得2.4 V电压,玩具无法工作。第二,可充电电池的内阻通常低于相似的非充电电池。因而,充电电池的放电电流一般大于相似的非充电电池。一些电动玩具对最大工作电流有限制,电流过大会损坏其电子线路,这也是有些玩具禁止使用充电电池的可能原因之一。
问题21:在购买移动电话时,一些人反复告诫我“为了安全,请在加油站关闭电话”,真有那么样危险吗?
解答1:在加油站使用移动电话是有那么一点儿危险。移动电话所发出的能量,足以点燃汽油、柴油或其他液化石油气。电话振铃一般至少需10 V以上的电压才能激响,无线电信号在金属表而会产生感应电流,而移动电话信号的功率至少为5 W,这些都的确可以点燃液体石化产品。最糟糕的情形是:汽油溅到正在加油的人身上,而此时他的移动电话恰恰又响了起来,此时着火的可能性是比较大的、为了避免这类悲剧的发生,加油站一般都禁止在其站内使用移动电话。当然,有人认为问题似乎没有那么严重。比如,当您在烈日下驾车时,用手触摸汽车金属部件所引起的静电火花事实上要比使用移动电话产生的火花大得多。尽管如此,绝大多数石油化工公司依然禁止在其工作场所使用移动电话。
解答2:理论上讲,加油站要求人们在站内关闭移动电话,主要是为了避免电话在使用或挂断时产生火花而引发汽油等石化产品爆炸,或避免电话信号频率引起地下油库共振而发生意外。但也许还有其他原因。比如,有的加油站可能会因害怕移动电话使加油机的计数器转慢甚至停止工作,而禁止人们在其内使用移动电话。
解答3:加油站要求进入者完全关闭而不是不使用移动电话,可能是基于这样的考虑:移动电话待机时,仍会发出脉冲信号。加油站的所有电气设备的接地设计和安装都十分谨慎,即使对电信号输出较低的蜂窝式移动电话而言,也不能例外。从“安全高于一切”的角度出发,在加油站内最好彻底关闭移动电话。
解答4:在加油站内使用移动电话的确很危险。1994年,澳大利亚南部的Adelaide发生过一场严重的加油站火灾,事故调查时确认,这场灾难是由移动电话引起的。
问题22:炒菜时,放盐的时间是否影响食物的咸淡?如果是的话,原因何在呢?
解答1:品尝食物滋味其实不过是在感受食物分子或离子的特性,并且,作用于味蕾的味觉分子数越多,食品的味道就越强烈。我们吃食物时,舌尖感觉到的主要是食物表面的分子或离子,食物内部的分子、离子则往往不会与舌头直接接触。因此,在菜快炒好时放盐,由于有更多的盐停留在菜的表面,因而吃起来比早放盐时要感觉咸一点儿。其实不光放盐如此,假如您想节约糖而又不减食品的甜味的话,您应当尽可能地把有限的糖沾在食物表面,而不必太多顾及食品内部糖的多寡。
问题23:据说中国的长城是人类在太空能够唯一看到的人工建筑物。我认为从上往下看时,若要看清某物体,则该物体至少应有让眼睛区分的两向维度。而长城虽然很长,但却非常窄。如果能在太空看出长城宽度的话,那么地球上其他许多巨大的建筑,如埃及的基奥普斯大金字塔也应当能被看见。
解答1:人在太空能用肉眼看见长城的说法纯属以讹传讹,这种说法是完全错误的。研究表明,视力正常的人裸眼能够区分度数为1分的弧。中国长城的宽度约为6 m,这意味着在大约20 km或大约两倍于珠穆朗玛峰的高空,是绝对无法看清长城的。即使将长城的影子也考虑在内,能够看清长城的高度最多也不会超过60 km。而这一高度仍然远远低于太空飞船能够稳定停留的高度。实际上,在太空可见的地球上的人造物中,最显眼的是荷兰围海所造成的低地或“圩田”。许多城市在夜间由于灯火通明也可能被看见。
解答2:—般认为,长物体比短物体更容易被人的眼睛看到。就此而论,中国的万里长城的确是人类在太空可见地球人造物的有力竞争者。然而不幸的是,由于长城不少地段已因损坏而破败不堪,有些甚至在地球上都难觅影踪,因而在太空能看到长城的说法,让人觉得难以置信。杰出的宇航员兼摄影师H. J. P. Amold曾专门研究过这个问题,他最后认为:从物理学的角度而言,不可能在月球上用肉眼看见长城。阿波罗11号的Neil Amstrong也肯定地说,在月球上看不见长城!曾搭载阿波罗8号和13号进入太空的宇航员Jim Lovell,在宇宙飞船上仔细观察后也指出:这种说法非常荒谬。而曾在阿波罗15号工作过的宇航员Jim Irwin则称:“这简直是天方夜谭!”。不过,在宇宙飞船探测器所拍摄的地球表面的照片上,有时确实可以在随风而起的滚滚黄沙的迎风面,看出长城的大致走向,但长城本身依然面目不清。
新科学家“趣味科普问答”(续)
发布时间:99年01月29日
期刊目录 contents
卷首语
98世界科技回顾
本刊特稿
生物技术
空间科学
行星科学
物理学
医学
法医学
生态与环境
环境科学