世界上最光滑的物體能有多光滑?| 趣問萬物_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2021-01-13 09:15
撰文 | Mirror
世界上最光滑的物體有多光滑?

圖源:Pixabay
説到“光滑”,大家腦海裏會浮現出絲綢、玻璃、冰面、美少女的皮膚……
它們都有個共同特點,那就是表面非常平整。但即使是這些光滑表面,放在電子顯微鏡的“火眼”下,也是坑坑窪窪。
構成物質的基本粒子是分子和原子,要達到極致平整,就不能讓任何一顆粒子凸起或下凹。科學家已經在向這一目標靠近。
為了改進顯微鏡,物理學家打造出了能夠反射原子的“鏡子”——原子反射鏡(atomic mirror)。它由僅50微米厚的硅晶體制成,表面覆蓋着1~2納米厚的鉛層。整個表面起伏不超過100納米。
曾獲諾獎的石墨烯更是隻有單層碳原子結構,這意味着它的表面起伏只會在原子層面。

電子顯微鏡下的石墨烯薄片 | 圖源:維基百科
上面這些人造材料的光滑度還僅限於原子級別,還能更極致嗎?
那隻能找到比原子更小的微粒構成的物體。
浩瀚宇宙中確實有這樣的存在——中子星。

中子星的藝術想象圖 | 圖源:Wikipedia
原子雖小,也是個“小宇宙”,中心是個極小的原子核,原子核又可拆分為質子和中子,而構成中子星的基本粒子正是中子,可以想象,它的緻密程度將遠超原子構成的物體。
然而,沒有最小,只有更小。
中子還可以解離成夸克,一些科學家猜想宇宙中還存在着夸克星,它將比中子星更加緻密。
還覺得不夠極致?
恐怕只有這個能滿足你了:

《三體》水滴想象圖 | 圖源:王壬
用手捂住耳朵為什麼會聽到風聲?

圖源:Pixabay
用手輕輕捂住耳朵,你會聽到連續的“呼呼呼”聲,如同風在耳邊吹着,可一鬆開手,聲音就消失了。
靜止的手不會發出聲音,但它可以成為聲音的濾波器和放大器。
無論你是在室內還是室外,周圍都充斥着各種聲音——氣流擾動、物體移動、機器運轉……這些背景音混雜在一起形成白噪音,平常會被我們忽略。
而你捂住耳朵的手給聲音製造了一個屏障,低頻的聲音穿透力更強,更容易穿過,一些高頻聲音就被濾掉了。
同時,你的手掌和耳道之間組成了一個空間相對封閉的共振腔(諧振腔),特定波長(滿足腔體長度為半波長整數倍)的聲波會在其中發生共振,和自己的反射波形成駐波(頻率相同但傳播方向相反的波疊加),使聲波振幅變大,聲音就被放大了。

兩束波疊加(紅、藍)後形成駐波(黑)| 圖源:Wikipedia
將你的手掌換成杯子或海螺也會有同樣的效果。
“你聽!海螺裏有大海的聲音!”
“不瞞你説,我手掌裏也有。”
內臟是靠什麼固定在身體裏的?

圖源:Pixabay
在簡化版的人體解剖模擬圖中,五臟六腑看上去像是懸掛或堆疊在體腔中。
要真是這樣,跑步的時候內臟不得晃得厲害,幾米長的腸子還不得打結?
顯然,器官們是有東西在支撐固定的,但又不能定得太死,需要有一定搏動、蠕動的空間。
默默在背後支撐保護它們的是人體內的各種膜結構。
寶貴的心臟有幾根大血管連着,但這還不夠,它有自己的“貼心保鏢”——心包(心膜)。它是包裹在心臟周圍的雙層膜囊,一層貼着心臟,一層貼着體壁,兩層中間的心包腔中有起潤滑作用的漿液。

打開心包露出的心臟 | 圖源:anatomytool
其他臟器則大多由腹膜包裹。腹膜由間皮細胞和結締組織構成,包括網膜、系膜、韌帶等結構,其中貫穿着血管、淋巴和神經組織,將內臟與體壁穩當地連接到一起。

人體橫截面的腹膜(紅色)| 圖源:Wikipedia
繞來繞去的腸道正是因為有網膜和腸繫膜兜着,才能避免纏成一團。肝臟、脾胃上有韌帶拉着,也不會亂晃。

腸繫膜(Mesentery)| 圖源:Wikipedia
腹膜還會分泌潤滑液,緩衝內臟與體壁之間的摩擦作用。不愧是人體內的“勞膜”。
人為什麼會挑食?

圖源:Pixabay
大家小時候幾乎都會挑食,尤其是對各種蔬菜。可這些食物分明對我們有益,麻麻還得想盡辦法哄我們吃下去。
對食物的喜惡主要取決於我們的基因。它們影響着我們的味覺體驗。小明覺得美味的東西,小紅嚐起來可能完全是另一種無法接受的味道。
例如,一類基因決定了我們對苦味的敏感度,一些人天生對苦味更敏感;有些人的基因使他們吃香菜味同嚼蠟;還有些人能聞出或嚐出其他人無法識別的味道。

基因決定了一些人天生討厭香菜 | 圖源:Pixabay
兒童對某些味道比成年人敏感,蔬菜在他們嚐起來更苦,自然會抗拒。這種對苦味與生俱來的抗拒,可能是我們的雜食祖先吃過虧(很多有毒或變質的食物會發苦)才演化而來。
還有的人挑食其實不是討厭食物本身的味道,而是受其他因素影響。比如因為怕刺不吃魚、因為懶得剝殼不吃蝦、因為過敏吃不了海鮮、因為討厭滑溜溜的口感而不吃貝類,還有的純粹是被黑暗料理留下了心理陰影……這些情況換種烹飪方式就會變得容易接受。
不過,如果這些食物的營養能被其他食物替代,或者不吃也不影響健康,倒也不必勉強自己接受所有食物,比如榴蓮。
你有不能接受的食物嗎?原因是什麼?歡迎在留言區分享。