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1分鐘物理:中科院物理所幫你解答“為什么”(2)

來源:網絡資源 文章作者:奧數網整理 2019-03-15 12:03:57

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  上面描述的“聲錐”有個學名叫激波。在任何介質中,點波源的速度超過介質中的波速,都會產生激波現象。水中聲速為 1500 米/ 秒左右,如果一個物體能在水中超過這個速度,想必會產生比空氣中更加劇烈的激波現象,只不過這樣的現象很少被觀察到。

  雖然水中聲速很快,但水面波(就是一枚石子投入水中產生的漣漪) 往往波速很慢—一般每秒只有幾米。跑得快的船在水面可以產生艏波,這也是一種激波現象。

  事實上,這一現象甚至對光也成立。真空光速是不可超越的,但介質中的光速卻可以。一些高能粒子可以具有比介質中光速更高的速度,這也會發生類似的激波現象,學名叫切連科夫輻射。這一現象在高能粒子的探測中有重要應用。

  Q:外星人的眼睛有沒有可能接收紅外線或者紫外線?他們會不會比地球人的視野更寬闊?

  可能啊,相當可能!其實我們不需要提外星人—難道題主忘了江湖上名震天下、紅極一時的皮皮蝦?我們要說的不是吃貨嘴里那種土里土氣的皮皮蝦,而是它的親戚,色彩艷麗的齒蝦蛄科孔雀螳螂蝦。這家伙至少有 16 種視覺感受器,其中 6 種可分辨普通顏色,6 種可分辨紫外線,還有 4 種可以分辨圓偏振光!是不是很逆天?

  其實,視覺方面的能力與生物擁有的視覺感受器種類直接相關,且往往與其生活環境及生存需求密切相關。人類擁有負責感應光強的視桿細胞和負責捕捉顏色的三種視錐細胞;汪星人和喵星人更關心黑夜里捕捉獵物的能力而對顏色需求不大,故視桿細胞更發達而視錐細胞種類比人少;蜜蜂和蝴蝶天天在太陽下面拈花惹草,可以在紫外線圖景下分辨各種花瓣;響尾蛇需要精確感應溫度變化、判斷獵物位置,紅外視覺對其非常重要。

  至于皮皮蝦嘛,這么逆天的能力居然用來談戀愛!色彩艷麗的外殼只有它能欣賞,圓偏振光的交流暗號也只有它能看懂......同在一個地球,尚且如此不同、各懷絕技,那遠在宇宙深處的外星人,你猜會怎樣呢?

  Q:太陽溫度那么高為什么沒蒸發?

  第一,太陽表面已經是氣態和等離子態了;第二,太陽表面引力很大,是地球的 28 倍,氣體無法逃逸到太空中去。(耀斑和日珥是例外。)

  Q:一只蒼蠅在汽車里飛,沒有附著任何東西,它為什么會相對地面跟汽車保持一樣的速度?

  它并不是沒有附著任何東西。它附著空氣。空氣附著車。

  其實常見的一類問題個個都可以用上面這句話回答。比如:為什么飄在空中的熱氣球還是會跟著地球自轉?因為空氣跟著地球自轉。空氣之所以跟著地球自轉,是因為如果不這樣,地表就會不停地摩擦空氣,使它慢慢轉起來,直到達到穩態。

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