科学之谜

科学之谜 (2018年02期)

类型:月刊  类别:人文科普
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目录
丨北极圈里的“冻疮”
这是最古老的地质景观之一——冻胀丘,它们正在北极圈内的冻原上缓慢地爆发。成千上万年间,它们都像士兵一样矗立着,作为北冰洋周围陆地上的景点、地标和一种特殊的生态系统。 冻胀丘是一种冻土地貌,主要分布在地下水丰富的地带。每当寒凉季节,土中的水体...
科苑鲜果丨火星土壤养出蚯蚓宝宝
火星一直是人类移民的目标之一,但它的自然环境并非适宜居住。如果人类到火星上定居,需要建立起封闭的人造生态系统,而这就需要确保生态系统中的生产者——植物能够生存。最近,科学家在模拟火星土壤中养出了蚯蚓宝宝,这意味着可以在火星上种植植物。 这些...
科苑鲜果丨防走丢宇航服
在电视上、电影中,我们都曾看到过宇航员漂浮在外太空的画面,有绳索将他们与航天器连接,使宇航员不至迷失在太空中。虽然宇航员迷失于太空的事情从未发生过,但是在没有重力的太空,有没有可能因绳索故障,宇航员漂着漂着就漂远了呢?我们需要未雨绸缪。 宇...
科苑鲜果丨猫头鹰变形记
有一种猫头鹰叫“白脸角鸮”,它深谙“识时务者为俊杰”的道理。 白脸角鸮多分布于非洲中南部地区,全身的羽毛呈棕灰色或灰白色,有两个炯炯有神的大眼睛,通常身长19~24厘米。白脸角鸮会变形。当它遇到一只与自己体型差不多大的敌人,便会在心里估量自...
科苑鲜果丨AI律师的胜利
机器人已经开始渗入社会的方方面面了,律师行业也不例外。在英国伦敦,举行了一场人类律师与人工智能律师的大对决。 出战的双方分别是100名商业律师和一个名为“案件粉碎机阿尔法”(CaseCruncher Alpha)的AI程序。给予双方775份...
科苑鲜果丨气候变暖,鬃狮蜥变蠢
全球气温升高,影响着地球上的生物,这种影响有积极的也有消极的,而对于鬃狮蜥,很不幸,气候变暖会让它们变蠢。 鬃狮蜥主要来自于澳大利亚,它们的两颊、背部和颈部长着棘状鳞片,感受到威胁时,会张开嘴、使咽喉膨胀,棘状鳞片张开,看上去仿佛是只狮子,...
科苑鲜果丨扇贝的眼睛
你知道扇贝有眼睛吗?知道扇贝的眼睛有多达100个吗?知道扇贝的眼睛像折射望远镜吗? 我们在卡通动漫中看到的扇贝通常有两个眼睛,或在贝壳顶端,像螃蟹的一样,或在张开的贝壳里。其实扇贝的100个眼睛是缀在两片贝壳边缘的,像两串珍珠项链。 更神奇...
本期视点丨颠覆世界的设想
在历史的长河中,许多在当时看似很大胆的设想,最终被证明是正确的,并颠覆了我们对自己以及周围世界的认知。这样的例子有很多,比如日心说、进化论等。下一次科学界的大事件,可能正在酝酿之中…… 如果部分现实被隐藏了起来 “我的目标很简单,”英国物理...
宇宙探索丨藏在宇宙的炼金术士
在历史上,黄金以其珍贵和稀有,吸引了许多炼金术士,他们想将普通物质“点石成金”,没日没夜地鼓捣炼金炉,但无论怎么努力,都没法实现普通金属变贵金属这一美梦。 不仅人类难以点石成金,就连恒星这个“大熔炉”也没法炼出金子。我们知道,动植物、矿物包...
宇宙探索丨4个支持泛种学说的证据
細菌化石 许多陨石都含有一种神秘的结构,一些科学家认为这其实是细菌的化石。 生命之光 天文学家分析了许多来自遥远天体的红外线光谱,推测出那里应该包含许多复杂的有机分子。 红色大雨 2001年,印度喀拉拉邦下了一场红色大雨,雨水中包含了一种类...
宇宙探索丨罕见的紫星
晴朗的夜晚,我们抬头看夜空,可以看到繁星点点。仔细观察,可以看到有的发黄,有的发红,有的发青,却极少能看到紫色的星星。这是为什么呢? 被遮住的紫光 要了解这一点,我们首先来看看紫色光的特点。 我们眼睛所看到的光的颜色,是由光源辐射出的电磁波...
宇宙探索丨发现外星人!怎么办?
2016年8月,俄罗斯天文学家宣布一条重磅消息——他们可能接收到了一个外星高级智慧生命发来的信号,信号源在距离地球95光年的武仙座!这个消息一经发布,所有从事地外文明搜索以及对这个领域感兴趣的科学家都坐不住了。很快,美国搜寻地外文明(SET...
宇宙探索丨太阳系还有隐藏的行星吗?
自从冥王星在2006年被国际天文联合会降为一颗矮行星之后,九大行星就只剩了八颗。不过,这个空缺或许会很快被填补。天文学家已发现了太阳系存在第九甚至第十颗行星的证据。 从海王星的位置,即距离太阳30天文单位(日地距离为1天文单位),向外延伸至...
自然谜踪丨消灭飓风,人能否胜天
嚣张的飓风 狂风卷集着骤雨,铺天盖地地倾泻而下,刮倒了大树、掀翻了屋顶,河水决了堤、良田变了海,飓风呼啸而来,又呼啸而去,徒留满目疮痍。强飓风过境便是这般场景,那么肆虐,那么嚣张。 而目前,飓风强度还有逐年增强的趋势,有可能会带来更为严重的...
自然谜踪丨荒漠的皮肤
有生命的地皮 秋日里一个凉爽的清晨,一辆满载各国科学家的大篷车轰隆隆地驶过美国犹他州的峡谷地国家公园。这里没有郁郁葱葱,入眼之处,满是深褐色的大地。大篷车停了下来,刚下车,科学家们的注意力便被脚下的一块与众不同的地皮吸引住了。 这里的地表面...
自然谜踪丨地球大气中的氙之谜
氙气是一种惰性气体,在空气中的含量仅为0.0087%。可是,就这么一种不起眼的东西,身上却曾经围绕着好几个谜团。好在这些谜总算都一一破解了。 第一个谜涉及氙在大气中的含量。很久以来,科学家通过对陨石的分析,就觉得地球上的氙比起陨石中的要少了...
考古发现丨埃及考古学中的“科技范儿”
从开罗的吉萨金字塔群到卢克索的帝王谷法老墓群,从神奇的纸莎草纸到不朽的木乃伊,埃及众多古代的遗迹中蕴藏着大量的谜题,正等着考古学家来一一破解。 但俗话说,“工欲善其事,必先利其器”,如今的考古学,早已不是锄头和铲子的时代,而是打起了“科技牌...
科技前沿丨人造卫星如何返回地球?
人造卫星如何返回地球?简单的回答是,大部分卫星根本不会返回地球。在接近地面之前,它们可能就消失了。 为什么呢?因为返回之路太复杂、太艰难了。 复杂的返回之路 一颗人造地球卫星在轨道上运行时,其速度可达每秒近8000米。要将一颗卫星顺利从太空...
科技前沿丨切断神经,拦住癌细胞
得了癌症,就像判了死刑一般,放疗、化疗等治疗方法更是让人痛不欲生,有没有更好的治疗方法呢? 麻醉剂抵御癌症 41岁的美国人大卫·马丁内斯患有胰腺炎,这种病听起来并不严重,实际上会让患者痛不欲生。由于胰腺炎患者的胰腺会分泌多种消化溶...
生物奇趣丨动物也民主
民主,在现代人类社会备受推崇,几乎每个国家都在不断地完善本国的民主制度。但是,你知道吗?民主并不是人类的专属,动物也民主,而且它们的民主制度精彩而有趣。从飞禽到走兽到昆虫再到鱼类,都有不同模式的民主。 挥动翅膀的民主 天空中掠过一群灰扑扑的...
生物奇趣丨趣谈“鸟奶”
我们都知道,雏鸟离巢前,一直依靠喂食。对于鸟类中的大多数来说,雏鸟“饭来张口”,亲鸟(鸟类在孵化和育雏期间,相对于幼鸟,双亲被称为“亲鸟”。)将食物喂到它嘴里或者放在它面前;而鹈鹕、企鹅等则属于异类,亲鸟将胃里半消化的食物反刍进入嗉囊——鸟...
生物奇趣丨进化史上最奇怪的动物
生命演化充满了神奇,在地球上无论什么样的环境,几乎都有适者生存的生命。每一种生物都形成了自己独特的生存方式,其中有些特性让人禁不住叹为观止。 鹭鹰的无敌金钢脚 鹭鹰,又名食蛇鸟、蛇鹫,一看名字就猜到它以蛇为食。然而捕蛇有风险,如果碰上毒蛇,...
生物奇趣丨机智箭毒蛙,毒人不毒己
从前有只箭毒蛙 从前有只箭毒蛙,它色彩斑斓,身躯小小,黏糊糊。它生活在厄瓜多尔的一个香蕉种植园里,自由又自在。一天,一个不小心,它落入网中,被送进了实验室。 箭毒蛙通常体型很小,最小的只有1.5厘米,最大的也不过6厘米。它们有着鲜艳颜色的皮...
生物奇趣丨大自然中疯狂的性别
性别有多少种?两种,对吗?如果你是得州蛤虾的话,那就有三种。然而,一些其他生物还有成百种甚至上千种性别。 当然,大多数物种具有两种性别,而其他一些物种,尤其是一些低等动物,会具有更多的性别。为何会如此?许多生物学家提出了各种各样的假说。不过...
生命探秘丨荷尔蒙如何影响你
我们通常认为是自己在掌控自己的行为,但事实上,我们的行为也处于另一类物质的控制之下——荷尔蒙。 荷尔蒙也叫做激素,身体正常的运转离不开它们,例如胰岛素能控制血糖水平。就连大脑也沐浴在荷尔蒙之中,并受到它们的调控。 那么,荷尔蒙如何影响我们呢...
生命探秘丨人类自身的极限已经到了?
“更高,更快,更强”是奥运会的口号,也是人类挑战自身极限的梦想。不过,一项最新的研究表明,人类目前在许多方面已经达到了极限。 运动的极限 2008年北京奥運会,牙买加选手博尔特创下了 9秒69的百米记录,震惊了世界。从那以后,这位号称“史上...
生命探秘丨有心跳的尸体
在大多数人的印象中,一个人如果死了,他的尸体会慢慢冰冷,没有生命迹象,尸体会腐烂,发出恶臭。真的是这样吗? 在医学上,还有一类非常特别的尸体——有心跳的尸体。这些尸体在医疗器械的帮助下,有心跳、有脉搏,不会腐烂,可以保存数年,甚至数十年。然...
科学杂谈丨让物理学家头疼的五件事
物理理论的研究过程通常是这样的:经过多年的发展和完善,一个物理理论终于成形了,它可以很完美地解释现实,然后,它却预测出了没人想要的东西。爱因斯坦的广义相对论就是一个典型的例子。它是我们目前最好的引力理论,但是它却预测出了黑洞的存在——一个引...
科学杂谈丨湍流与球赛:意想不到的相似
你或许想象不到,足球运动员在球场上的行为,跟流体力学中粒子在湍流中的行为惊人地相似。 在流体动力学中,湍流是打着旋的流体。当你把牛奶注入静水中,你会看到一股白色的流体在清水中缓缓地盘旋、蜷曲、荡漾。这就是湍流。 为了研究它的运动,一位法国科...
科学杂谈丨神奇的自然常数e
生活中的数学 似乎许多人不喜欢数学。许多学生常常会问这样抱怨:“我为什么要学这些东西?平时又用不上。”但事实上,作为一个成年人,了解一些基本的数学概念对日常生活是至关重要的。我们在清点现金时,计算房贷时,填写纳税申报表时,都需要数学。事实上...
科学杂谈丨电子家族的大谜团
电子有两个兄弟 电子是人类发现的第一个亚原子粒子,是由英国物理学家约瑟夫·汤姆孙在1897年通过观测阴极射线在电场中的偏转而发现的,而阴极射线就是由电子构成的。现在,我们知道电子的行为服从古怪的量子理论。例如,电子等粒子可以跨越很...
科学杂谈丨生物一起“流动”的奥秘
生物群体的“流动”难以描述 伽利略说“大自然的语言是数学”。所以,科学家总是渴望用数学去描述所有自然现象。 迄今为止,他们在无机世界做得相当成功。譬如,他们为像空气和水那样的流体建立了流体动力学方程,只需测量像压力、粘度和流速等少数几个基本...
另类人物丨发现第一颗外星球的人
今天,发现一颗太阳系外行星对于我们来说已司空见惯。但俗话说,万事开头难。在几十年前,寻找系外行星的想法还被认为是近乎疯狂。许多人曾经怀疑,拥有数颗种类不同行星的太阳系,在宇宙中也许是个异数,没有证据表明其他恒星系也会如此。再说,即便那里存在...
编读互动丨为什么小丑那么吓人?
对很多人来说,小丑的妆容让人感到不安,一方面,他们的面部表情经过化妆后,是一种不自然的、固定的微笑,这意味着我们不能读懂他们的真实情感,因此我们感到紧张。而另一方面,如果小丑表现出凶猛或者邪恶,那么他們夸张的服装和咧嘴笑的特征会与之形成鲜明...
编读互动丨科学家怎么知道约80%的物种还有待发现?
科学家可以通过每年发现的新物种数量的减少,来预测已被发现的物种数量所占的比例,从而估算出世界上的物种数量。或者可以根据每公顷热带雨林中所发现的新物种数量,推断尚未被研究的公顷数中可能有多少未被发现的物种。或者还可以绘制出每种新物种的体型,假...
编读互动丨为什么苍蝇撞在坚硬的表面也不会受伤?
打苍蝇没有打蚊子容易,不过苍蝇有时也会傻头傻脑地撞在坚硬的表面,比如墙壁和窗户,奇怪的是它们不会因此受伤。一个重要的原因是,苍蝇本身也很坚硬。像所有昆虫一样,苍蝇身体之外包裹着外骨骼,这也就是我们看到的苍蝇表面。构成苍蝇外骨骼的主要成分是甲...
编读互动丨如果我们炸掉月球会怎么样?
我们先来看看,怎么才能炸掉月球。月球的引力结合能约为1.2x1029焦耳,这是将月球物质聚拢起来形成球形的能量,相当于2.86 x1019吨TNT当量。要把月球炸掉,爆炸物所释放的能量需要大于月球的引力结合能,用核弹是一个不错的选择。到目前...
编读互动丨走路时我们会踩死细菌吗?
我们确实可以踩死细菌,但是这并不像踩死一只蚂蚁那么简单。细菌非常小,最常见的细菌长5~10微米,直径1~2微米,1微米等于一百万分之一米。如果我们能看到微观的世界,那么我们就能看到我们的脚底、鞋底和地面上,都有大量的孔洞,那些孔洞中住着成千...
编读互动丨为什么歌剧演员都很胖?
在我们的印象中,歌剧演员好像都很胖,不过这可能是我们的一种错觉,并不是所有的歌剧演员都很胖。当然,从科学角度来说,比普通人胖的歌剧演员确实更有优势,比如胸膛更大可以使更多的空气流入肺部,肺活量更高。也有一些人认为,更重的体重让他们有“扎根”...
编读互动丨如果世界上每个人都有车会怎样?
今天世界上有约75亿人,大约有12亿辆小汽车,所以如果每个人都有一辆车,那么就需要再增加63亿辆。每个人都有一辆车之后,停车将成为一大难题。据估算,在任何时间里,只有约5%左右的汽车在路上行驶,这就意味着,需要71亿个停车位供其他车辆停放。...
编读互动丨其他动物有责任心吗?
一项来自美国加州大学伯克利分校的研究中,研究人员对不同物种的大量个体的行为进行了研究,以寻找诸如它们是否能自律,是否具有坚韧的特性等特征的证据。结果他们发现,在捕猎、喂养后代、防御和交配方面,许多物种都表现出了某种形式的责任心。而这种责任心...
编读互动丨为什么小孩喜欢反复看同一集动画片?
重复做一件事可以让我们更清楚地记住更多细节,积累更多经验,而小孩重复看同一集动画片也是一个学习的过程。世界上许多事物对于孩子们来说都是新鲜的,一集动画片对于他们来说含有太多新的信息,他们需要重复看,才能熟悉其中的细节,让他们能看懂动画片中讲...
编读互动丨如果蚊子灭绝会怎样?
蚊子虽然很讨厌,不僅吸血,还传染疾病,但是如果蚊子真的灭绝了,那也未必是好事。蚊子在地球上生活了上亿年,可以说,它们是食物链中重要的一环。在北极苔原,有几种蚊子是候鸟的重要食物,一旦这些蚊子灭绝,那么那个地区的鸟类数量将减少一半以上。此外,...
编读互动丨为什么感冒发烧时常做奇怪的梦?
这主要和人的睡眠周期及核心體温有关。我们做梦时通常处于快速眼动睡眠期,这个阶段人的体温会有所下降,但是感冒发烧时,我们调节体温的能力受到影响,这会影响我们的梦境。 另外,生病时,我们往往会烦闷焦虑,这些烦恼会在我们的梦中反映出来,这就是所谓...
编读互动丨问读者
2017年第12期灵岩读者问:想象一下如果有一天我们确定检测到了外星生命发出的信号,接下来将会发生什么?我们该如何回应? 这个很难说,会有不同的可能,要么是和平共处,要么是星际战争,但有一点可以肯定——人类还远没有准备好。 大科技读者 风尘...
编读互动丨读者说
看了2017年第11期《量子物理的巅峰对决》这篇文章,我支持爱因斯坦宇宙中没有什么是不确定的说法,如果有那只是人类的认知和观测技术不够罢了,就像有些人总拿科学解释不了的事来否定科学。我的回答只有一个,那只是人类科学研究还没达到那个水平,现在...
编读互动丨开饭的美好时刻
俗话说,人是铁,饭是钢。不管是我们人类,还是其他动物,吃都是一件非常重要的事。人类比其他动物都要幸福,不用担心饥一顿、饱一顿,即便如此,當我们品尝美味食物时,仍会有一种无以言表的满足感。更不要说那些生活在野外的野生动物,它们每天都要为捕食忙...
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