十万个为什么.docx
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十万个为什么.docx
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十万个为什么
为甚么地球及其它行星也是圆的?
这是与万有引力的现象有关。
物理学家牛顿发现,所有物质相互的吸引力,叫作万有引力或重力。
这吸引力和物质的质量及距离有简单的关系:
物质愈多,质量愈大,吸引力就愈大;而物质之间的距离愈近,引力亦愈大。
即使是两个人之间,也有引力;当人处身于重力极小的太空,人与人之间的引力便会将大家的身体拉近;两个大胖子的引力就比同样距离的两位小朋友大。
万有引力支配着宇宙内各星体的运动。
比如说月球围绕着地球转,就是月球和地球之间的万有引力造成。
每个行星都包含很多物质,例如地球,把它的质量以公斤写出来,就要在6之后加上廿四个零!
而在宇宙中,地球只是一颗比较小的行星哩。
地球有那么多的物质,引力就很大了,这也是我们站在地面不会飞出太空的原因。
既然地面上的所有物质都被地球的引力吸着,地面就很难「起角」,山不可以太高,因为地球的引力要把山峰的物质拉向地心,所以地球就很圆了。
月球的质量只有地球的八十分之一,所以月球的引力比地球小很多,月球上的山就比地球的高很多。
依照以上的理论,一颗星球质量愈大便愈圆。
相反,若质量很小,引力也小,星体便未必是圆的。
事实上,太阳系内除了九大行星外亦有很多质量很小的小行星,它们的形状不甚规则,就如一块大石的模样。
不过,即使最大的行星──木星,也不是完全圆的。
这是因为木星自转的速度很快(每十小时便自转一周,是九大行星中自转最快的一个),自转造成离心力,而在赤道附近离心力最大,以致整个星球扁了少许。
其实所有的行星都发生同样的情形,我们要很小心才能观察到。
海水会越来越咸吗?
海水是咸的,其原因是海水中含有各种盐分,平均每1000克海水中含35克盐。
有人估计,如果把海水中所有的盐分都提取出来,铺在陆地上,可得到厚153米的盐层;如果铺在我国的国土上,可使我国平均高出海面2400米左右。
海洋刚形成时,海水和江河湖水一样,是淡的。
后来,雨水不断地冲刷岩石和土壤,并把岩石和土壤中的盐类物质冲入江河,而江河的水流到大海,使海洋中的盐分不断增加。
与此同时,海中水分不断蒸发(盐几乎不会蒸发),这就使盐的浓度越来越大。
当然,这个过程是很漫长的。
这么说来,海洋一定会越来越咸了。
含盐量高达25%的死海似乎肯定了这种推测。
其实不然。
因为海洋也通过以下几种方式"释放"盐分、把盐分"归还"于陆地:
1.海洋中含盐类的可溶性物质的浓度达到一定程度时,会互相结合成不溶性化合物,沉入海洋的底部。
2.海洋中的生物体内吸收了一定的盐类物质,当海洋生物死去后,它的尸体沉到海底。
3.台风暴发时,狂风巨浪,海水被卷到陆地上,海水中的盐类物质也被带到陆地;从漫长的陆地变迁历史看,在海洋的海湾地带,由于地壳的升高而与海洋隔断。
这些被隔离的地带,在太阳光的"肆虐"下,变成陆地,留下大量盐分。
那么,海水会不会越变越淡呢?
这也不大可能,雨水和江河湖水每天连续不断地流入海内,海水的咸度会保持相对的平衡状态。
当然,这不排除在某一个海域某一段时间,海水会变咸或变淡。
动物为什么不会迷失方向?
两项新的研究揭示了动物是如何利用自身固有的"指南针"来识别方向的。
研究人员发现的海龟是依靠地域性磁场引导它们在北大西洋中游动的。
海龟通过沿着一个被称为北大西洋环流的回圈流动系统确定自身的方位,避免了进入危险的寒冷水域中。
来自美国佛罗里达州东部的海龟幼仔在一进入大海后,就开始漫长的迁徙。
它们游向环绕着马尾藻海域的北大西洋环流,并用几年的时间沿着该环流游动。
科学家把海龟放置在一个大水缸中,水缸由电脑控制的线圈环绕着,以此来研究海龟幼仔对不同磁场的反应。
每个海龟身上装有一个电子跟踪仪,可以记录下海龟的位置。
海龟可以通过改变它们游动的方向,对磁场中的某些变化做出反应。
在另一项对尚比亚地下鼹鼠的研究中,捷克和德国的研究人员发现在名为上丘脑的大脑结构中有些神经细胞是这种动物生物"指南针"的一部分。
这些细胞组对不同磁场方向会做出有选择性的反应。
鼹鼠利用这些磁感觉资讯合成了一幅它们周围环境的心理地形图,而其他的动物用不同感官资讯来达到同样的地形图。
人为什么能感到鲜味?
除了酸、甜、苦、咸这四种味道,我们还能感受到鲜味,科学家的一项最新研究成果揭示了人类能够享受鲜美味道的原因。
在亚洲,味精是很流行的调味品,它能增加食物的鲜味。
味精的主要成分是谷氨酸钠,它是由日本科学家1908年在海带中找到的。
谷氨酸钠是一种氨基酸--谷氨酸的钠盐,氨基酸能够组成蛋白质,而蛋白质在生命活动中起着非常重要的作用。
因此氨基酸也被称为蛋白质的"砖块",它们是人体必需的物质。
在最新出版的英国《自然》杂志上,一个美国研究小组发表了他们对于人类感受氨基酸味道的研究成果。
他们发现,在人的味觉细胞表面存在着T1R1和T1R3两种蛋白质。
作为氨基酸的受体,这两种蛋白质共同作用可以使人感受到20种L氨基酸的味道,特别是谷氨酸的味道。
这两种氨基酸受体不能使人敏锐地品尝出D氨基酸的味道。
L氨基酸与D氨基酸互为对映体,它们的空间结构如同人的左手和右手。
而人体内的蛋白质都是由L氨基酸构成的,D氨基酸对人体没有用处。
科学家认为,正是由于长期进化才使人类拥有了品尝鲜味的能力,L氨基酸对人类不仅仅是一种享受,更是生存的必要,而D氨基酸不被人类的味觉"青睐"也是理所当然。
长颈鹿的脖子为什么那么长?
实际上长颈鹿的祖先的脖子也不是太长。
在很早的时候,因为地球上的树木越长越高,长颈鹿为了吃到树上的叶子,就必须伸长脖子去吃树叶。
脖子短的长颈鹿因为长期吃不上食物,就死去了,剩下脖子长的长颈鹿。
而且随着时间的推移,长颈鹿为了吃到更多的树叶,就把脖子长的特点遗传了下来。
所以现在我们看到的长颈鹿的脖子都特别长。
为什么地球上"三极"臭氧层破坏严重?
众所周知,臭氧具有强烈吸收有害紫外线的功能,臭氧层是保护地球上生物的天然屏障。
然而,随着生产力水平的发展,特别是进入现代社会以来,由于人类向大气中排放大量氯氟烃,导致地球上空的臭氧层变薄,严重地危害了人类自身以及其他生物的生存安全。
据观测,目前臭氧层破坏比较严重的地方在地球的"三极"上,即北极度地区、南极度地区和青藏高原的上空。
而地球上的这"三极"自然条件恶劣,人烟稀少,当地人们向大气中所排放的氯氟烃数量有限,为什么"三地"上空臭氧层所受的破坏反而比较严重呢?
原来包围在地球周围厚厚的大气层,在垂直方向上可以分为五层;对流层、平流层、中间层、热层和外层。
臭氧层就位于平流层当中。
对流层是高度最低的一层,它和人类的关系最为密切,人类在向大气中排放的有害气体首先进入到该层当中。
它的高度就是该层空气对流运动所能到达的顶端,因而其高度随纬度和地势高低而变化;赤道地区因所获得的太阳辐射较多,空气对流运动旺盛,因而对流层较高;两极地区因所获得的太阳辐射较少,空气对流运动较弱,对流层较低;南极相对于北极更冷一些,因而其对流层就更低;青藏高原虽然纬度不是很高,但由于它作为"世界屋脊"的较高的地势,使其表面温度降低,空气对流运动不够旺盛,因而对流层也较低。
正是由于"三极"地区上空的对流层也较低,相应的平流层的高度也随之降低。
人们向对流层大气中排放的氯氟烃会随着大气的环流运动而到达"三极"地区的上空,正是因为"三地"的平流层较低,所以氯氟烃能到达平流层中而破坏臭氧层。
实际的观测结果也最低,臭氧层破坏最为严重,已经出现了臭氧空洞;北极度地区臭氧层破坏较南极地区轻一些,青藏高原地区臭氧层破坏较北极度地区又轻一些。
为什么有淡水鱼和盐水鱼之分?
全世界目前约有2.2万种鱼,它们分布在几乎所有尚未受到严重污染的咸水或淡水环境中。
生活在海洋、湖泊、江河和溪流中的这些鱼类经历了数百万年的漫长进化期,并已习惯了各自不同的生存环境。
不同的鱼类具有不同的生理机制:
淡水鱼生活在缺盐的水域中,所以它们需要把盐聚集到体内;而咸水鱼则恰恰相反,它们生活在高渗环境中,所以须把多余的盐排泄出去。
既可以在淡水中生存也可以在咸水中生存的鱼类则更加奇妙,它们同时具有聚盐和排盐这两种生理机制!
实际上,鱼是按照盐分耐受性进行分类的。
只能在狭盐分范围的水域中生存的鱼被称为狭盐性鱼;金鱼等淡水鱼和金枪鱼等海鱼,都属于这种鱼类。
能在盐分各不相同的水域中生存的鱼被称为广盐性鱼,如大麻哈鱼、鳗、产于北美大西洋沿岸的眼斑拟石首鱼等,它们既可以从淡水地区迁徙到微咸的水域,也可以从微咸的水域迁徙到很咸的水域--当然,如果盐分变化很大,它们就需要一段适应期。
肥皂为什么能产生泡沫?
泡沫实际上是由空气和水与肥皂所含的表面活性剂相互作用产生的,即由肥皂与皮肤或衣物磨擦产生的。
肥皂含有亲水和亲油两种成分。
亲油成分把皮肤或衣物表面的油性污垢分解,亲水成分使油性污垢浮起,从而可以用水将其冲走。
肥皂在下列情况下泡沫不丰富:
水中的矿物质含量过高;水温过低;皮肤或衣物上污渍油渍过多;肥皂在水中浸泡的时间过长等。
为什么许多动物在水面在墙面上如走平地?
最根本的原因是这些动物的躯体都很小。
蜘蛛攀岩走壁靠的是附着力,而水黾在水面上行走则靠的是表面张力和流体阻力。
这些支撑力只与昆虫-水面或蜘蛛-墙的接触面积有关;它们的反作用力-地心吸力-则只与这些动物的质量有关。
所以,一般的情况是,大型动物更多地受地心吸力和惯性的控制;小型动物则更多地受附着力和流体张力等表面力的控制。
但是,攀岩走壁和水上行走这两种现象是截然不同的。
当苍蝇在竖着的玻璃板上行走时,它的跗垫和玻璃板之间的附着力足以防止它下滑或掉下来。
但是,一旦苍蝇的体积增加10倍,其体积-重量比就会增加大约1000倍,而它与玻璃板的接触表面积却只增加约100倍。
在这种情况下,苍蝇就会掉下来,因为尽管附着力增加了,但是地心吸力增加的幅度更大,附着力已无法与地心吸力抗衡;况且,此时苍蝇的翅膀已显得太小了,根本飞不起来。
水黾的腿上有一层蜡质的疏水表面,既具有疏水功能,又不会被水沾湿。
所以,除非地心吸力(水黾的重量)超过水面控力的垂直反作用力,否则水黾就不会淹死。
此外,由于水黾的腿部在水面上产生了压力,所以它可以在这种摩擦力近乎为零的环境中悠哉游哉。
电风扇转快时为什么像在倒转?
当两幅图像出现的时间间隔不超过0.1秒时,两幅图像将重叠起来。
这样,如果电风扇的转数适当,第二幅图像时电风扇转了若干圈后叶片到达比第一幅图像稍后的位置,我们就会以为电风扇在倒转,事实上,这是我们的大脑给我们开的一个玩笑。
如果你注意看,很多地方都有这种现象!
为什幺极光出现在地球两极?
我们已经知道,极光是高空稀薄大气层中带电的微粒所致,在带电微粒流的作用下,各种不同的气体所发出的光也不相同,因此就出现了各种不同形状和颜色的极光,美丽又壮观。
极光大多在南北两极附近出现,而很少发生在赤道地区,这是为什幺呢?
原因是地球像一块巨大的磁石,而它的磁极在南北两极附近。
我们所熟悉的指南针因受地磁场的影响,总是指着南北方向,从太阳射来的带电微粒流,也要受到地磁场的影响,以螺旋运动方式趋近于地磁的南北两极。
所以极光大多在南北两极附近的上空出现。
在南极发生的叫南极光,在北极发生的叫北极光。
我国在北半球,所以在我国只能看到北极光。
为什幺不用纯酒精消毒?
酒精能渗入细菌体内,使组成细菌的蛋白质凝固。
所以酒精在医疗卫生上常用它作消毒杀菌剂。
为什幺用70%~75%的酒精而不用纯酒精消毒呢?
这是因为酒精浓度越高,使蛋白质凝固的作用越强。
当高浓度的酒精与细菌接触时,就能使菌体表面迅速凝固,形成一层包膜,阻止了酒精继续向菌体内部渗透。
细菌内部的细胞没能彻底杀死。
待到适当时机,包膜内的细胞可能将包膜冲破重新复活。
因此,使用浓酒精达不到消毒杀菌的目的。
如果使用70%~75%的酒精,既能使组成细菌的蛋白质凝固,又不能形成包膜,能使酒精继续向内部渗透,而使其彻底消毒杀菌。
经实验,若酒精的浓度低于70%,也不能彻底杀死细菌。
海水为什幺会流来流去?
风是造成海水流动的主要原因。
除了风以外,引起海水流动还
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