问题1：9岁的儿子问我“人为什么能透过水看到东西”，我无法给他满意的答案。谁能告诉我们：为什么水或其他透时液体允许光线通过？

解答1：这个问题也许应当换一种方式来提，即不是问：透明介质为何允许光线通过，而应当问：光线是如何在不透明介质中被阻隔的。

解答2：光是一种电磁辐射，其能量由光子所携带，故光的性质与它的波长之间有着密切的关系。物体由包括电子在内的基本粒子所组成，而电子总是以一定的能量状态存在着的。当太阳光照射到物体上时，物体中的电子或原子就会根据频率条件，有选择地吸收具有某些能量的光子，而不符合频率条件的光子，则被物体中的原子“弹”了回去。

透明物体允许各种频率的光子穿过，它既不吸收光子，也不会把经过的光子“弹”回去，因而这些物体看起来清澈透明。另一些物体则能使光子向四面八方散射开来，这类物体的结构可使那些与其波长相当的光产生干涉，晶体便是典型的一个例子。我们知道，晶体的原子呈有规则的排列，因而当其原子之间的距离与光子波长非常接近时，通过晶体的光子便可能发生折射或散射。

与物体透明的原理相似，我们所见到的不透明物体的颜色，取决于被“弹”回去的那部分光子的能量或者说频率。随着不同物体中原子能级的不同，未被吸收的光子的频率也就不同，而不同频率的光子又对应着不同的单色光，于是我们看到的物体也就具有不同的颜色。或者说，一些物体对某种波长的光来说是透明的，但对其他波长的光而言则可能是不透明的，变色眼镜便是一例。

问题2：彩虹通常为向上拱起状的“n形”，但我有一次却看见了向下凹的“U”形彩虹，它是如何形成的呢？

解答1：如果在观看彩虹的人身后存在宽阔平静的水面，则确有出现“U形”彩虹的可能。这是因为，此时形成彩虹的光线实际上是来自于观察者身后倒映在水中的太阳的反射光，若您转头看看身后“水中太阳”的话，太阳光好像来自于水的下面，太阳的中心也似乎低于水平面。在这种情况下，形成彩虹的太阳光线便可能不是来自天空，而是来自地面，是由下到上的。由此看来，出现U形彩虹也就不足为奇了。

解答2：彩虹本来应当是圆环形，它一般与地面相互垂直。我们不妨认为，高空的圆环形彩虹也许其上半部分被云层遮挡住了，人看到的只是彩虹的下半部分，这时的彩虹不就是“U型”了吗！

解答3：您所说的“U型”彩虹听起来像是太阳的晕环。日晕是太阳光照射在卷层云等薄云中的冰晶上折射而成的，包括各种各样的彩色光环或彩色光弧。与此相似，在月亮四周也可能出现月晕，只是月晕的色彩不如日晕那样炫丽多彩。更小一些的彩虹实际上还可能是日冕，它由较低云层中的水珠折射或衍射而成，且是太阳的同心圆。这种效应虽称为“日冕”，但它与日食时所产生的日冕有所不同。

解答4：南半球产生“U型”彩虹的原因很简单，而在北半球只有很特殊的气候条件下才会发生。

问题3：人的耳朵长在脑袋两侧意味着人可以听到立体声，可以方便地判别声音究竟来自左边还是右边。请问人如何区分来自身体前后的声音？

解答1：为了分辨来自身体前后的声音，人们常会本能地向左或向右转头，这样，大脑便可通过比较两个耳朵听到的音量差别而判定声音来自何方。例

如，某人向左转头后发现左耳听到的声音大一些，于是他便很容易地断定声音来自身后。

与人不同的是，大多数鸟类转动脑袋的能力都比人类强得多，它们几乎可以在前后、左右及上下各个方向灵活自如地转动。对具有可动杯状耳朵的哺乳动物如狗和兔子而言，它们一般并不需要通过转头来确定声源，只需动动耳朵就行了。

解答2：人辨别自己身体前后声音的能力很强，只须有持续数秒的声音，他就可以轻易地判断出声音来自何方。人耳的立体听觉只能检测两只耳朵间声音大小的差异，他必须借助转头来运用其立体听觉。通过转头，转向声源的那只耳朵将会感受到声高的增强，同时另一只耳朵则会感到音量的减小，这种音量差异足以让人迅速确定声音的方向。

值得注意的是，持续声音比间断声音更有助于人对声音方向的辨别。有人曾做过这样的实验：让一个紧蒙双眼的人站在房间中央，另一个人断断续续地拍手发出声响，蒙眼者一般分辨不出声音来自他的身体前面还是后方。而若改用持续的小声说话，蒙眼者很快便能断定声音来自何方。

解答3：研究者更多注重的是人耳复杂的内部结构，而在很大程度上却忽视了耳朵外部结构，特别是耳廓的作用。事实上，具有漏斗状结构的耳廓能聚集并放大纵向声波。耳廓与脑袋侧面不是完全平行的，其间夹角因人而异，通常在20°~ 60°之间。这意味着来自人身后的声音不如来自人身体前面的声音那样易于被收集和放大。

问题4：有人说植物应有足以吸引动物和鸟类来吃的果实，才能保证其种子的传播。果真如此的话，为什么有些植物，如浆果紫杉和颠茄属植物的果实却长得粘乎乎的，而且还有微毒？

解答：研究表明，浆果紫杉又红又亮的果实确有微毒。不仅如此，这种树除果实之外的其他部分（包括种子在内），也都含有浓度很高的毒物，如可影响心脏的生物碱和可导致胃痛的一种挥发性植物油。与其他任何植物一样，浆果紫杉也要想方设法生存和繁衍。它那无太大吸引力且有微毒的果实，只不过是为了阻止那些无法食用或者说无法帮助其种子传播的“冒牌觅食者”的一种手段而已，并不会吓跑有能力食用其果实、传播其种子的“真正的觅食者”。另外，尽管浆果紫杉的种子有微毒，但只有在种子被破坏时，其毒素才会释放出来。这样便可使食用果实者不敢轻易破坏种子，从而使种子能完整地随食用者的粪便排泄出来。

颠茄又黑又亮的果实也含有毒性很强的生物碱。它能使其食用者在吃进果实后尽可能快地在吸收其他成份后将种子排泄出来。另外，野兔等动物体内有一种可使颠茄碱失去活性的酶，故而食用颠茄果实的野兔不会中毒。

问题5：我们每一次呼吸或喝水时，真的包含达 • 芬奇当年曾经吸入或咽下的原子吗？

解答1：我们今天呼吸时确实在吸进着曾经存在于达 • 芬奇肺中的分子。然而不幸的是，我们同样在吸入着曾经通过阿道夫 • 希特勒身体中的分子。请看如下计算：

地球大气的总质量约为5 X 10²¹克，按体积计算空气中氧气约占21%强，氮气约占78%，由此可算出1摩尔空气的质量约为28.8克。我们知道，1摩尔的任何物质都含有6 X 10²³个分子，因此地球大气中的分子数大约为1.04  X  10⁴⁴个。

在人体正常体温和压力下，1摩尔空气的体积约为25.4公升，人每次吸进或呼出的空气约1升，由此可算出达 • 芬奇每一次呼吸将排出2.4 X 10²²个分子。又已知，人每分钟约呼吸25次，故而达 • 芬奇在他67年的生命历程中（1452 ~ 1519）应呼出2.1 X 10³¹个分子。这意味着大气的每1摩尔分子数中，约有5 X 10¹²个分子被达 • 芬奇呼吸过。

因此，在您每次吸进肺中的2.4 X 10²²个分子中，极有可能包含达 • 芬奇呼出的4.8 X 10⁹个分子。用同样方法甚至可以算出您的每一次呼吸至少会吸入达、芬奇奄奄一息、气喘吁吁时呼出的5个分子。

当然，要得出上述结论必须满足一定的条件。至少需要假设达 • 芬奇呼出的空气分子与大气在整个500年来一直保持均匀的混合，达 • 芬奇没有重复吸入自己呼出的空气，空气分子也未因后来的呼吸、燃烧及化合等活动而减少。

此外，现在已知地球水圈有5.7 X 10⁴⁶个水分子，通过与空气相似的计算可知：我们喝的水中约有18 X 10⁶个分子曾经进入过达 • 芬奇的身体内。因此，除了可能吸入达 • 芬奇呼出的分子之外，您所喝的每一杯水中，还可能包含了从达 • 芬奇体内排泄出的水分子。

解答2：物质的质量守恒定律告诉我们，宇宙中的原子是连续不断地循环着的，而重力则使地球上的绝大部分原子都停留于我们周围。达 • 芬奇当然要吸入和呼出一定数量的原子，但与大气中的原子数相比而言，实在是微不足道。但若从地球演化的历史进程来看，曾经横霸地球的恐龙所呼出的空气原子，很有可能此刻正在进入您的肺里。而您所吃的每一个苹果里，也许包括了许多个曾经存在于恐龙体内或古人类体内的原子。虽然这种说法让人感到不大自在。

问题6：当没有供蚊子吸血的哺乳动物时，蚊子以什么维持生命呢？

解答：并不是所有蚊子都以吸血为生，只有雌蚊因产卵需要才吸血。大多数雌性成年蚊子在没有吸血的情况下，至少可以产下第一批卵，当然尔后的产卵便需要吸血了。雄性成年蚊子及大多数未处于产卵期的雌性蚊子，一般通过吮吸植物花蜜和其他营养成份来获取碳水化合物。不同种类的蚊子有各自喜好的不同食物，有的食性窄，有的食性杂。其中确有偏好吸食人血的蚊子，如传递疟疾的“按蚊”便是最常见叮人吸血、传染疾病的两种蚊子中的一种。还有一些蚊子则喜好叮吸牛的血。

问题7：在墨西哥南部港湾城市阿卡布尔科，常能看见潜水者从高高的悬崖上纵身跳入水中。请问：是否有一个保证潜水者生命安全的极限入水高度。如果有的话，能否从直升飞机上往下跳呢？

解答：人在空中自由下落的理论极限速度约为325公里/小时。从30米高悬崖上跳下的人的速度约为90公里/小时，不到理论极限速度的四分之一。我想，真要有人从能够获得理论极限速度的高度跳下，以极限速度入水，肯定会发生可怕的意外事情。

问题8：我生病住院期间注意到：护士小姐将一个类似于小喷嘴的体温计压在我的耳朵上，不到一秒钟便测出了我的体温，而且精度可达+/-0.1℃。请说明其工作原理。

解答：这种体温计叫“耳鼓体温计”，它是通过温差电堆测盘耳沟释放出的红外线辐射而测出体温的。研究表明，耳沟的末端是耳鼓膜，耳鼓膜与下丘脑相连。下丘脑具有调节体温的功能，其温度可以精确地反映人的体温状况。当耳鼓体温计紧紧贴在耳朵上时，它相当于一个黑体接收器，可以吸收耳沟部位的大部分红外线。“耳鼓体温计”测量体温的理论依据是Stefan-Boltzmann方程，