人走路時為什麼會擺動雙臂 | 趣問萬物_風聞

【本文由公眾號“把科學帶回家”提供，ID：steamforkids】

人走路時為什麼會擺動雙臂

走路的時候我們通常只顧着邁開腿，往往沒有意識到手臂也在不由自主地配合雙腿前後擺動。但是走路明明只需要用到腿，身體為什麼不把擺手的能耗節省下來呢？科學家們在很長一段時間裏也是這麼想的，他們把走路時手臂的擺動當成一種演化遺留行為，並不覺得它有任何意義。 

但是近年的研究表明，這種行走方式才是最節能的。研究者們讓實驗參與者分別完成下面三組動作：1）正常行走，作為對照；2）保持手臂不動來行走；3）同手同腳行走。

結果發現，保持手臂不動的行走方式要比正常擺動雙臂的耗能多12%，而同手同腳則更是多消耗了26%的能量。所以，其實我們現在這樣正常的行走方式才是最節能的。 

這個結果也很好理解，當我們行走時身體會產生自然的晃動，這種晃動帶動了手臂像鐘擺一樣運動，有助於行走的協調，降低了身軀整體的晃動幅度。而有意識地去控制這一自然動作，反而會增加耗能。

人的頭髮為什麼要長這麼長

這個問題就跟許多演化相關的問題一樣還沒有確切答案，目前只有一些頗具爭議的推測。

首先是水猿假説，有研究者提出人類的祖先可能曾經生活在水中。長長的頭髮在水中散開，可以讓幼兒方便地抓握，在危險情況下也能及時回到母親身邊，增大了存活概率。不過這一假説目前還未被科學界認可。另一種性選擇學説認為頭髮除了“好看”的性吸引力，並沒有實際用途。這就像雄獅的鬃毛、孔雀的尾羽，都是為吸引伴侶而被選擇下來的性狀，在求偶時被當作健康與否的判斷依據之一。 

還有觀點認為濃密的長髮是良好的保温層，可以減少頭部的熱量損失，以度過嚴寒氣候。也有人提出人類直立行走後，頭頂受到了更多的陽光直射，長髮的存在阻擋了紫外線對頭部及背部的傷害。甚至還有一種理論認為，人的頭髮是感覺的延伸，儘管構成我們頭髮的是死細胞，但是它們連接着頭皮，當頭發受到牽拉時，我們也能感覺到，因此可以更及時地對潛在危機作出反應。 

最後一種理論則**並不認可頭髮對人類有什麼直接的好處，而只是沾了其他基因的光。**實際上，控制頭髮性狀的基因也並不是單一的，而是和許多基因相關。在這些基因裏可能存在真正對生存有利的基因，受到自然選擇的青睞，而控制長髮性狀的基因或許只是恰好和它們捱得很近，或者對這類基因的表達有直接或間接的促進作用，才得以保留至今。 

不過按照現代人的掉髮趨勢，長而濃密的秀髮以後可能會成為稀有性狀（誤）。

耳機線為什麼總自發纏在一起

當煩躁的你想要聽歌放鬆一下，從口袋裏隨手掏出了耳機線，卻發現它又纏成了難以解開的一團，這就讓人更抓狂了。耳機線為什麼這麼愛“搗亂“，也是物理學家十分感興趣的謎團。不過，早在耳機線發明之前的19世紀，就有科學家提出“紐結理論”來分析繩子打結的現象，即用數學方法研究曲線在三維空間中的構型，最後將每種紐結都分別總結為一個數學模型。

紐結理論的部分公式 | 圖片來源 Raymer et al., 2007

後來又有物理學家專門研究了這個現象。他們將不同長度的繩子分別放在盒子中反覆顛倒10秒，並嘗試組合了不同大小的盒子以及不同程度的顛倒頻率。在重複了3000次後，他們得出結論認為繩子自發打結的程度主要是由繩子的長度決定的。小於46釐米的繩子，無論盒子被怎麼倒騰都不會打結；隨着繩子的長度增加到兩米，打結的概率會增大到50%。但是超過2米長的繩子卻又不容易打結了，這是因為這些繩子被擠在了空間有限的盒子裏，難以自由移動。一般耳機線的長度介於120~160釐米之間，因此往往在一半時間裏都會發生打結的鬧心情況。

應對這種情況，你可以選擇好好把耳機線固定在耳機盒裏（當我沒説），也可以選擇小點的容器來裝耳機限制它們的移動，或者乾脆剪了變成無線耳機就徹底省心了（誤）。

沙漠裏的沙子能用來蓋房子嗎

建築材料如混凝土中使用的沙子一般來自於江河，而不會用到沙漠裏的沙子。你一定會好奇，沙漠中明明有那麼多沙子，為什麼不好好利用起來？現在建築材料的需求那麼大，如果開發起來，説不定還能緩解下沙塵暴，一舉兩得。 

想得是很美，但實際應用並沒有那麼簡單。沙漠中的沙子每天都被風吹日曬，不像河沙“過得那麼滋潤”，已經被打磨得過於細碎，不能滿足施工材料的強度要求。另外沙漠沙子中也含有較多的雜質，含鹼量尤其高，這樣很容易與建材中的其他成分發生化學反應，使建築結構變得不穩定。而河沙本身已經過水流的長期沖刷，相對更純粹、乾淨，省去了一些繁複的沖洗篩選過程。水流的搬運作用還使得河沙的顆粒較為圓潤平滑，作為建材時受力也更加均勻。 

除了沙漠沙子本身的特性不適宜用來做建材，從偏僻的荒漠搬運沙子也增加了人力、物力的成本，因此通常不會選用它們來製作混凝土等建築材料。 

不過也有研究者在研究如何開發利用沙漠中的沙子。在對騰格裏沙漠和毛烏素沙漠的沙子分別進行實驗分析後，他們認為，這些地方的沙子在經過適當的處理，並以合適的配比加入建材，還是有利用的可行性。只是目前使用沙漠沙子還是不如搬運河沙來得划算。

蓋不了房子不如用來做沙雕吧（認真臉）？

鸚鵡為什麼能學人説話

鸚鵡這些小機靈鬼用它們學舌的本領為我們帶來了不少歡樂。但你有沒有想過，鸚鵡不像我們一樣有柔軟的嘴唇可以做出靈活的口型，為什麼卻能像人一樣説話？ 

鸚鵡的確有這方面的天賦，但它們發揮天賦的結構和我們人類不同。人説話時是利用喉頭和聲帶發聲的，再通過口型以及舌頭的動作來改變語音語調。而鸚鵡則和其他鳥類一樣是通過鳴管（syrinx）來發聲的。它們能控制鳴管壁上的肌肉來塑造出不同的聲音。不同程度地伸縮脖子或開合鳥喙也可以起到輔助調節作用。鸚鵡對鳴管的操控相當靈活，因此能夠精準地複製它們想要模仿的聲音。它們發聲的時候，你能很明顯地看出胸口的起伏，這其實就是在控制鳴管。 

元音（A、E、I、O、U）這些我們需要大幅度控制口型的音，鸚鵡能夠通過控制舌頭和喙的動作配合發出。還有一些較難的發音，比如爆破音，連人類都不一定能發好，鸚鵡卻能通過氣管來發出，聽起來就像是打嗝的聲音。

 鸚鵡大腦負責語言系統的區域也較為複雜，不僅有發聲的核心繫統，還有特殊的外殼系統。鸚鵡寶寶從出生起就在不斷學習周圍的聲音，它們的“表達欲”很強，在野外喜歡和夥伴們“羣聊”，模仿其它鳥類鳴叫的能力也是它們成年後的擇偶標準之一。不過成了人類的寵物以後，唯一的説話對象就只有主人了，在它們看來，你的聲音可能只是一種奇怪的鳥叫聲，而這竟然也沒難倒它們。

鸚鵡：“你們説的什麼鳥語？？復讀機何必難為復讀雞。”