动物也能像人一样“谢顶”吗?| No. 460

360影视 日韩动漫 2025-05-17 14:15 3

摘要:问答导航Q1 为啥吃小龙虾戴一次性手套 还会渗透一手油?Q2 有没有一种“水粉”,把它泡开可以获得大量水?Q3 既然原子内部绝大部分空间都是空旷的,为什么人坐在椅子上不会直接穿过去?Q4 为什么人会谢顶,动物不会呢?Q5 天上星星的光真的来自于过去吗?星星距离

谢顶是什么原因造成的?

动物也会谢顶吗?

你知道哪些动物会谢顶?

问答导航Q1 为啥吃小龙虾戴一次性手套 还会渗透一手油?Q2 有没有一种“水粉”,把它泡开可以获得大量水?Q3 既然原子内部绝大部分空间都是空旷的,为什么人坐在椅子上不会直接穿过去?Q4 为什么人会谢顶,动物不会呢?Q5 天上星星的光真的来自于过去吗?星星距离我们多少光年,这些光就来自于多少年前吗?Q6 航天器加速可以由低轨道变为高轨道,但是为什么在加速之后的高轨道,航天器的速率反而更小了呢?Q7 请问有声胶片的原理是什么?Q8 能否通过向胚胎细胞中转入叶绿体DNA获得能进行光合作用的动物?Q9 羽绒服自身不能发热,为什么冬天能保暖?

by 猫

答:

吃小龙虾时佩戴的一次性手套虽然不透水,但确实会渗透油脂,这与手套的物理破损无关。具体原因如下:

一次性手套的主要成分是聚乙烯(PE)。这类高分子材料的分子链结构有大量支链,实质上是有许多微小空隙的(肉眼不可见)。同时,聚乙烯属于非极性材料,而油脂分子也是非极性的。根据“相似相溶”的原理,油脂分子更容易渗透到聚乙烯的分子间隙中。

此外,油脂分子的尺寸比水分子大,但远小于PE分子链间的空隙。因此,油脂分子可以缓慢穿过这些空隙。油脂与PE材料接触后,会导致PE分子链发生轻微体积膨胀(这被称为溶胀效应),再加上佩戴者对手套的挤压、拉伸、反复摩擦,分子链之间的空隙会进一步扩大,加速油脂的渗透。

这个渗透过程十分缓慢(几分钟到十几分钟),因此刚开始可能感觉不到,但长时间接触后,手上的油脂才会被佩戴者察觉。

你可能会疑问:那我们为什么还要戴手套?

虽然PE手套无法完全阻隔油脂,但它的主要作用其实是阻隔细菌,PE手套可以有效防止食物沾上手上的病菌,防止“病从口入”。

总的来说,PE手套的“渗油”是材料本身的物理化学特性决定的,与是否破损无关。若想减少手上的油脂,可通过多换几次手套、叠加使用多层手套(如PE手套+保鲜膜)、选用其他材质(聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)等)来优化体验。

by 谭景仁

Q.E.D.

by 脱碳甲醛

答:

有,但是不完全有——虽然科学家们做出来了一种叫做“干水”的物质,可以通过它储存和获取水,不过并不是以冲泡的方式,而且释放完水之后,也会有一些杂质在里面。

干水是一种水分子被二氧化硅粉末包裹的一种气水混合的乳化液(并不是说这个结构里有气体,而是说它形成了一个类似于气泡的结构,可以参考下方的示意图)。干水的95%都是水,不过由于二氧化硅涂层防止水滴结合形成流动的液体,所以它的外观看起来像是干燥的粉末。如果你想要从中获得储存的水的话也比较简单:施加机械应力,比如搅拌、压碎或者摩擦让表面的二氧化硅层被破坏从而取出水,所以这个过程比起冲奶粉更像是——榨汁?

而且由于这个结构并不涉及到化学反应制造化合物,所以制作也比较简单:将疏水性的二氧化硅粉末与水混合,并以每分钟约19,000转的速度高速搅拌约90秒。在这个过程中,二氧化硅粉末会包裹住水滴,形成“干水”。搅拌在“装水”和“取水”之间存在阈值,搅拌过快就会把水放出来。有一些技术性参考文献推荐的搅拌线速度(即搅拌器叶片的周边速度)范围为 10 至 50 米/秒,且不超过 100 米/秒。这个速度范围有助于将水性成分分散成微小水滴,并使疏水性粉末均匀地包覆在水滴表面,从而形成稳定的干水结构;超过这个阈值就会破坏结构导致水被取出。

参考资料:

干水

by ArtistET

Q.E.D.

by HArF

答:

这个过程涉及到了大自然为我们的经典机械动力学设计的两个保险:电磁相互作用以及泡利不相容原理

构成物质的原子由外部的电子壳层(电子云)和内部的原子核构成。由于电子云对壳层外部的电场产生了很强的屏蔽作用,以及原子核的直径大约为1e-15米,但是原子的直径为1e-10米,也就是说原子核之间的距离远远大于它们自身的尺寸,因而在人坐在椅子上这个过程中,原子核参与的电磁力作用可以被忽略不计,相比之下,电子云之间的库仑斥力占据了主导作用。而当我们坐在椅子上时,人体和椅子表面的原子中的电子云相互靠近,其排斥力变得非常大,足以抵抗我们人体的重力(因为两个物体之间的库仑力与他们之间的距离的平方成反比,此时电子云之间的距离只有原子尺度,也就是1e-10米的量级)。而为了保持稳定的电子壳层结构,则需要泡利不相容原理为其作出保证。简而言之,泡利不相容原理说明了两个费米子(比如这里的电子)不能处于同一个相同的状态,这在宏观尺度上保持了物质的稳定性,否则所有电子都坍缩到最低能级,物质就没办法维持其体积和结构了。

by ArtistET

Q.E.D.

by 匿名

答:

谢顶的学名是雄激素性脱发,顾名思义,雄激素在人类谢顶过程中扮演关键角色。导致人类谢顶的原因有很多,遗传、激素、精神压力、营养缺失、生病、吃药等等。研究表明,男性体内的睾酮,在 5α- 还原酶的作用下,可转化为二氢睾酮(DHT)。DHT 与毛囊中的雄激素受体结合后,会使毛囊微小化,生长期毛发逐渐变细变软,最终毛囊萎缩,导致毛发脱落,难以再长出健康的毛发。另外,若家族中有谢顶的遗传倾向,个体携带相关遗传基因的概率会增加。不过现在秃头在人群中频繁出现的原因还有一个——压力大,长期处于高压力状态下,人体会分泌如皮质醇等应激激素。这些激素会干扰毛囊的正常生理周期,使毛囊提前进入休止期,导致毛发脱落。

秃猴图片(图源网络)

动物为什么也会出现类似谢顶情况呢?部分动物在进化过程中形成了特定的毛发变化模式,比如南美洲的秃猴,所有成年秃猴头顶看上去都光溜溜的,但是仔细看又可以观察到其光秃的头皮上覆盖着短而细的毛发,这与人类谢顶时毛囊微小化、毛发变细的过程类似。

参考资料:

SATTAR S A A, AL-KAZAZZ F F, AL-OGAIDI O S. Early baldness in males and hormonal changes[C/OL]. 2016.MONTAGNA W, UNO H. Baldness in nonhuman primates[J]. J. Soc. Cosmet. Chem., 1968, 19.

by 4925

Q.E.D.

by 匿名

答:

天上星星的光确实来自于过去。实际上不仅仅是天上的星星,我们所能从周围环境中接收到的所有信息都与事件的实际发生时间有延迟,因为信息的传播速度不能大于光速。这也引发了爱因斯坦关于“同时性”的思考,进而提出了相对论。而要回答第二个问题,就要涉及到根据广义相对论发展起来的宇宙学了。

来自远方天体的光到达我们这里花了多久呢?是否可以直接用距离除以光速呢?答案是否定的,一个显而易见的原因就是:这样简单的计算没有考虑空间的膨胀。在宇宙学中,为了计算光从远方天体到达我们的时间(被称为回溯时间),科学家们从哈勃定律中引入了红移z这个概念。在哈勃定律中我们知道宇宙万物远离我们的退行速度正比于它们与我们之间的距离:,而退行速度v可以通过观测光谱的多普勒红移测量得到,因此红移z就能代表距离D。我们这里不必涉及太过复杂的理论推导,近似认为我们当前的宇宙是物质主导的平坦宇宙,直接使用公式计算回溯时间: 其中是哈勃常数。我们举个例子,比如以类星体3C273为例,它的红移,对应距离是大约21亿光年,而它的光到达我们所需回溯时间仅有约6.6亿年。所以说并不是星星距离我们多少光年,这些光就来自于多少年前。

参考资料:

吴大江. 现代宇宙学[M]. 第2版. 北京: 清华大学出版社, 2015.

by 姬子隰

Q.E.D.

by 云权

答:

这是由于你只考虑了动能,而忽视了引力势能(广义的重力势能)所导致的。这里加速的作用并不是像我们在平地上加速一样,单纯地跑得更快,而是用于拉升高度,用动能换取更“高”轨道上的势能。我们引入能量的完整计算就更好说明本质问题了,由于这个问题不涉及更多复杂的效应,所以我们可以简单地用牛顿引力的体系,在圆形轨道上分析:一个质量为m的航天器,绕一个质量为M的星球在半径为r的轨道上运行,它的速度为v,那么依照牛顿的理论,万有引力的引力势能为,其动能为,航天器在圆周轨道运行时,它的向心力完全由星球对它的万有引力提供,由圆周运动的向心力公式,我们可以得到,代入动能的表达式,我们就能得到, 最后我们能计算出总能量,当然也可以根据向心力给出的关系将总能量转化为速率的函数,在这里我们就可以清楚地看到,当轨道越高,速率就越小,但是总能量越高,也就是说,在这个完整的加速过程中,加速使得动能上升,而升高轨道使得动能转化为势能,动能转化为势能的程度更大,因此导致总能量上升,轨道变高,引力势能上升,但是动能和速率反而降低了。

by ArtistET

Q.E.D.

by l丿一冂l

答:

有声胶片的声音这块主要涉及声→电→光、光→电→声这样的信号转换过程。

首先是录音:

通过麦克风等收音设备,利用声波带动线圈在磁场中运动,通过电磁感应转换为频率、振幅与声音频率、强度相对应的电信号【声→电】;再将这样的电信号输入光电调制器(例如光阀、硅基调制器),通过电流控制光孔径大小或光密度,将电信号转化为光强变化【电→光】;最后再将调制后的光信号通过透镜聚焦到胶片边缘的声轨区域,使卤化银发生光化学反应,形成潜影,曝光后的胶片经过显影、定影、水洗、烘干,最终形成稳定的声轨图像,完成录音步骤【光→胶片】。

如何实现放音呢?其实原理类似:

用光电管/光电倍增管放映机光源照射胶片声轨,透过的光强变化会被光电管检测,形成与光强变化呈一定比例的电流。这一步的光变致电,其实是外光电效应的一个应用,光量子能量超过金属逸出功时,电子从阴极表面逸出,经过电场加速被阳极收集,形成电信号【光→电】;然后就要用上我们的音频放大器、扬声器等放音设备了,光电管输出的微弱电信号经多级放大后驱动扬声器,电流通过线圈产生磁场,与永磁体相互作用使振膜振动,再现原始声波【电→声】,完成放音步骤。

参考资料:

王睿琦, 程皓楠, 叶龙, 齐秋棠. 基于还音转换规则的胶片音频生成方法[J]. 计算机辅助设计与图形学学报, 2022, 34(10): 1524-1532.陈必更,李科,赵奕儒,等.硅基电光调制器研究进展[J/OL].激光与光电子学进展,2025:1-19.

by 4925

Q.E.D.

by 渡鸦

答:

叶绿体是植物和一些藻类细胞中进行光合作用的细胞器,含有独立的DNA,编码着光合作用所需的关键蛋白质。然而,叶绿体的功能不仅仅依赖于其自身的基因组,还需要核基因组的协同作用。在植物细胞中,叶绿体与细胞核之间通过复杂的信号传递和蛋白质合成机制紧密合作。这种协同作用使得叶绿体能够高效地进行光合作用。

叶羊能将所食海藻中的叶绿体整合到自己的皮肤中进行光合作用,但自身无法合成光合作用所需蛋白质

然而,动物细胞的基因组与植物细胞有着显著的差异。动物细胞缺乏与叶绿体功能所需的核基因组协调机制。即使将叶绿体DNA导入动物细胞,叶绿体也难以获得所需的支持,导致其无法正常工作。此外,叶绿体的结构和功能与动物细胞的生理需求不匹配,使得其在动物细胞中存活和发挥作用变得更加困难。

尽管如此,科学家们在尝试将叶绿体引入动物细胞方面取得了一些进展。例如,日本东京大学的研究人员成功地将来自藻类的叶绿体引入了哺乳动物细胞,并在培养的动物细胞中检测到光合作用反应的电子转移现象。这些叶绿体在动物细胞中保持了至少两天的光合作用活性。然而,这种光合作用的持续时间较短,且效率有限,距离实现动物进行持续光合作用的目标仍有很大差距。

虽然科学家们在将叶绿体引入动物细胞方面取得了一些初步进展,但要使动物具备像植物一样进行持续光合作用的能力,仍面临着生物学上的挑战。目前的研究更多地集中在理解叶绿体与宿主细胞之间的相互作用机制,以及如何克服叶绿体在动物细胞中存活和发挥功能的障碍。因此,虽然这一设想充满魅力,但在可预见的未来,动物进行光合作用仍然是一个遥远的梦想。

参考资料:

A step toward "photosynthetic animals": The University of Tokyo successfully incorporate chloroplasts in cells, maintaining photosynthetic activity for 2 days | News | Science Japan知识科普|能进行光合作用的海洋动物?

by Chocobo

Q.E.D.

by 匿名

答:

发热≠保暖,保暖≠发热。而羽绒服之所以能够保暖,是因为它阻碍了热量流失,保的其实是我们自身散发的“暖”

图源网络

羽绒服绒朵形态的蓬松网状结构形成了大量静态空气层,这种结构最大程度削弱了热传导(冷空气直接接触)、热对流(空气流动)、热辐射(人体散热)三种散热途径。另外,其面料多采用高密度涂层织物,孔隙直径小,防风又防水,这也是羽绒服保暖的一大重要原因。

参考资料:

何雨,温润,徐广标.温度与单位填充量对羽绒服保暖性的影响探究[J].现代纺织技术,2021,29(04):51-56.Hegde, Mamatha.Design and Development of Cold Winter Jacket Using Three Layered Fabrics. 2022.

by 4925

Q.E.D.

来源:金钱猎人一点号

相关推荐