是什麼限制了速度上限？| No.228_風聞

　　繼上週不當人也要超越光速後

　　這周我們繼續來研究光速

　　除了玩文字遊戲

　　超越水中的光速

　　還有沒有什麼方法可以超越光速呢

　　如果不能

　　那又是什麼限制了這個速度呢

　　**Q1**我們煮餃子時，判斷餃子煮熟的標準是它浮起來了；但是煮茶的時候，茶煮好了茶葉卻沉底了，我想請教一下這是為什麼？by 匿名

　　答：

　　你觀察的很仔細，很棒！其實餃子和茶葉浮起的原因是不同的。當餃子煮熟時，其內部會充滿水蒸氣，使其膨脹體積增大，從而能夠浮起。煮茶時，茶葉一開始不能沉下去主要是由於幹茶葉表面不平整，在與水接觸時其表面會附着大量微小的氣泡，這些微小的氣泡以及茶葉內部可能殘留的空氣能夠提供額外的浮力讓茶葉浮在水中。當水沸騰或者温度較高時，水分子運動劇烈，能夠逼迫氣泡與茶葉表面分離，同時也能夠更快滲入茶葉將其內部殘留空氣排出，這樣茶葉所受浮力變小，於是就會沉入水底。事實上，如果用冷水泡茶，只要劇烈震盪容器(加速茶葉表面及內部的空氣的排出)，並等足夠長的時間，茶葉也能夠沉底(沒有什麼用處的冷水泡茶法:-)。

　　by John Watson

　　Q.E.R.

　　**Q2****為什麼一般不用鋼化玻璃做水杯？**by 匿名

　　答：

　　市面上我們可以經常看到玻璃杯，但玻璃杯很容易在磕碰中破碎，而鋼化玻璃的強度更高，用它製作水杯是否更好呢，是否可以讓水杯不怕摔呢？

　　首先，我們從鋼化玻璃工業生產上來分析，它的成本高。鋼化玻璃水杯相比普通玻璃水杯的生產要多一道工序，即在玻璃塑形、打磨等工序之後，多了一道鋼化工序。玻璃一旦進行鋼化處理之後，就不能再次進行塑形處理；而且，不同於我們常見的較為平坦的鋼化玻璃，水杯本身曲率過大，在鋼化工藝上存在更大的難度。其次，鋼化玻璃水杯存在“自爆現象”，在加工過程中邊緣的微小破損、温度急劇變化、玻璃內部的類似於硫化鎳的缺陷等，都有可能導致鋼化玻璃水杯的自爆現象，沒有人希望自己的水杯在使用的過程中突然爆掉吧，而普通玻璃水杯就不存在這個問題。最重要的是，我們消費者更想要的是摔不壞的水杯，而鋼化玻璃水杯並非絕對不怕摔。鋼化玻璃在邊緣位置處應力最大，那裏相對更加脆弱。而水杯一般為圓柱體，有上下的邊緣，從桌子上摔下來，邊緣處很容易被磕到，當然水杯的非邊緣部位有着更強的抗衝擊能力，但也不能保證完全不會碎，並不見得鋼化玻璃水杯要比普通玻璃水杯抗摔多少。

　　綜合以上幾點，我們是很少看到鋼化玻璃水杯的。與其在不怕摔上想辦法，還不如培養自己良好的習慣，減少玻璃水杯的磕碰呢。

　　by jita

　　Q.E.R.

　　**Q3****速凍噴霧是怎麼快速產生低温的？**by 古帥哥

　　答：

　　速凍噴霧的原理一般是通過致冷劑（注意不是製冷劑哦）快速汽化吸收熱量來產生低温環境的。

　　首先我們來看汽化，所謂汽化，就是指物質由液態轉變為氣態的過程。想象一下，在原本的液態物質中，組成物質的分子或原子小手拉大手，好朋友一起走，彼此被分子間的作用力束縛在一起。突然，分子們獲得能量，在能量的激勵下，大家越跑越快，速度越來越大，動能也就越來越高。當分子的動能足夠掙脱分子間的作用力時，大家就各自奔天涯了，這時，物質就轉變為氣態了。那我們再回頭看一下，當物質從液態轉變為氣態時，分子獲得的能量從哪裏來呢？我們不難想到，從周圍環境中獲取熱量是可行的，而事實也正是這樣。汽化吸熱，指的就是物質在汽化過程中從周圍環境中吸收熱量。汽化吸熱在生活中很常見，最明顯的是酒精，將酒精塗在手背上，你會感覺手背一陣透心涼，這就是酒精由液態轉變為氣態了，也就是汽化了。需要注意的是，汽化有兩種方式，沸騰和蒸發，這兩種方式都會吸收熱量，但沸騰需要液體温度達到沸點，蒸發則不必要。上述酒精的例子就是蒸發現象。

　　回到問題本身，速凍噴霧便是利用致冷劑汽化，吸收周圍環境中的熱量來降温的，致冷劑就是汽化的材料，為液態，使用時會迅速汽化，並帶走大量熱量。上述例子中的酒精就是可以看做一種致冷劑。當然，為了維持致冷劑的液體狀態，我們往往會在噴霧罐中加壓。壓強的變化在物質氣液變化中也會起到重要作用。常見的醫用速凍噴霧（就是足球比賽隊醫拿着噴人的那個）主要致冷劑成分有：丙烷、二甲醚、正丁烷、異丁烷等（它們的沸點都在0℃以下），通過調整這幾種成分的配比，可以使噴塗位置瞬間冷卻到-10~-30℃範圍中的任意一個温度，用於鎮痛等目的。

　　參考文獻：章子雋,陳冠斌. 一種帶有特定氣霧閥與促動器的鎮痛冷凍噴霧劑[P]. 廣東省：CN106821588B,2019-12-31.

　　by 霜白

　　Q.E.R.

　　**Q4****潤滑油、肥皂水等液體的潤滑效果為什麼比水好？**by Rex

　　答：

　　潤滑油之所以能起到減少摩擦阻力的作用是因為它能在物體表面形成一層油膜，油膜可以填入表面凹陷處降低表面粗糙度乃至於完全將物體分開，油膜必須具有法向承載能力同時切向剪切強度較低。根據潤滑膜的形成原理和特徵可以將潤滑狀態分為流體動壓潤滑等6種。在一定的工況條件下，潤滑劑的粘度是決定潤滑膜厚度的主要因素。例如，對於流體動壓潤滑，潤滑膜厚度與粘度成正比；而在彈性流體動壓潤滑下, 潤滑膜厚度與粘度的0.7次方成正比。而水由於粘度太低，水膜容易破裂，因此不作為常用的潤滑劑。而另一方面，粘度也是影響摩擦力的重要因素。高粘度的潤滑劑不僅引起很大的摩擦損失和發熱，而且難以對流散熱，由於摩擦温度的升高，可能導致潤滑膜破裂和表面磨損，所以，對於任何實際的工況條件都存在着合理的粘度值範圍。

　　根據Stribeck模型，摩擦係數與軸承特性數之間存在下圖所示的關係。這裏，η為潤滑油粘度；U為滑動速度；p為軸承單位面積載荷。

　　參考文獻：

　　[1] 温詩鑄, 黃平. 摩擦學原理[M]. 清華大學出版社有限公司, 2002.

　　[2] 李鶴尊, 張曉昊. 利用 Stribeck 曲線評價潤滑油性能的方法研究[J]. 潤滑油, 2009 (5): 61-64.

　　by 牛肉狂魔

　　Q.E.R.

　　**Q5****為什麼電腦出現亂碼時總是顯示生僻的漢字？**by 匿名

　　答：

　　回答這個問題前我們需要了解中文編碼的過程。就像大家知道的，計算機中信息是以0和1的二進制數的形式存儲的。為了將字符集中不同的字符與計算機可以接受的數字系統的數聯繫起來，需要建立一種映射（對應關係），並且一個字符集可以有不同的編碼方式。例如常見的字符集Unicode就可以對應不同的編碼規則UTF-8、UTF-16等。不同的字符編碼標準下，同一個字符會用不同的字節數對應。在編碼和解碼的過程中參照了不同的編碼標準或是字符集時，就會出現字符亂碼的情況。

　　回到最開始問題，亂碼為什麼是生僻的漢字？以常見的中文簡體字符集GBl 8030為例，該標準共收了27484個漢字及常用符號， 奠定了中文信息處理的基礎，但《現代漢語常用字表》中給出的常用字（2500字）和次常用字（1000字）加起來不過幾千字。兩者相比，亂碼中出現生僻字符的概率自然更大。

　　參考文獻：[1]陳小瀚.中文編碼原理及其亂碼問題的探討[J].科技信息(科學教研),2007(24):397+465.

　　by 觀山不易

　　Q.E.R.

　　**Q6****為什麼自然界中綠色的花很少？**by 匿名

　　答：

　　自然界中綠色的花並不少哦，不過綠色確實不是花的主流顏色。

　　事實上，花雖然可以用作表達情意的信物送給女性朋友、女朋友和老婆，但是作為植物的生殖器官，其最重要的工作還是傳粉孕育子代。而有些花需要蜜蜂等昆蟲來幫助傳粉，因此必須把自己打扮得花枝招展，表現出各種顏色，才能跟綠色的葉子區分出來，不然沒有辦法勾引，哦，不是，是吸引到昆蟲來傳粉，這就是蟲媒花，蟲媒花往往顏色鮮豔並伴有香氣，引人注意。被子植物大多為蟲媒花。但也有一些花與那些妖豔賤貨不一樣，她們傳粉靠浪，啊，不對，靠風！她們通過風吹走花粉來達到傳粉的目的，這樣的花被稱為風媒花，風媒花就沒有必要靠豔麗的顏色來吸引昆蟲來，這種花反而往往小而不鮮豔，也沒有香味和蜜腺，因此風媒花中就存在許多綠色花。最具代表性的風媒花是柔荑花序的楊柳科植物開的花，也就是柳樹、杉樹等植物開的花，她的花粉也是花粉過敏症的罪魁禍首之一。

　　植物顏色是由其中的色素決定的，葉子看上去綠綠的，就是因為其中有大量葉綠素，這是光合作用最重要的參與者。在發育成熟的花器官中葉綠素比較少見，花中的色素主要為花青素和類胡蘿蔔素，前者主要為紅、藍、紫色調，後者主要為紅、橙、黃色調，它們都不具有產生綠色的能力。因此，綠色並不是花的主流顏色。

　　其實生活中綠色的花並不少見，核桃、棗以及上文説的柳樹等植物開的花都是綠色的，你覺得少應該是你沒有注意到，畢竟應該沒有人會送綠色的花給女朋友吧？（逃）

　　——那小編是怎麼注意到的呢？

　　——哦，小編沒有女朋友。

　　by 霜白

　　Q.E.R.