科技爱好者周刊 疫情期间摘录-趣闻

以下内容摘选自阮一峰 科技爱好者周刊 第92期至99期

1、为什么物体潮湿时会变暗?

你是否想过,为什么向地上倒了一摊水,土地就变暗了?

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首先,我们要知道,物体的亮或暗,取决于反射的光的数量。反射的光线多,就比较亮;反射的光线少,就比较暗。

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当我们向土地倒水的时候,湿的那块地的表面就有一层水。在此之前,光可以100%击中那块地,现在必须穿过那层水才能被地面反射。有一些光会被水面反射,还有一些光会在水中被吸收,所以地面接受的光量就比以前少。

另外,光进入水中后,一部分光会出现漫反射,反射到人眼的光量进一步减少。

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以上两个原因,使得一个物体变湿以后,人眼接收到的光量要小得多。这就是为什么物体潮湿时看起来更暗的原因。

2、洞螈

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过去八年,欧洲科学家在波斯尼亚和黑塞哥维那东部的山洞里面,发现了大量的洞螈,大概有几十条。这种动物长约20厘米~30厘米,长得像迷你的龙,是两栖类动物,只分布在欧洲中部山区漆黑无光的山洞内部。

由于长期不见光,它的眼睛已经退化了,被皮肤覆盖了,是一种没有眼睛的动物,没有视觉,只靠敏锐的嗅觉、水下听觉、以及对周围运动的感知来弥补视觉的丧失。

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科学家发现,这种动物的活动范围非常有限,几年时间中,只移动了不到10米。由于长期不动,它们的代谢极低,寿命长达一个世纪,每12年才繁殖一次。

3、日本的战争气球

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第二次世界大战末期,日本即将战败。出于绝望,日本开始发动一个高空气球攻击计划,希望借助太平洋上空平流层的冬季气流,将携带炸弹的气球放飞到美国。这种高空气球是有史以来第一个跨越大洲攻击的武器。

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气球的直径为10米,里面充了氢气,发射场位于日本本州岛的东海岸。1944年11月到1945年4月,日本一共发射了9300多个气球炸弹,预计其中10%会到达美国,这跟实际情况相差不远,美国已经发现的有300多个,不包括落在野外没有被发现的气球。

气球的飞行高度距离地面9公里,大约三天可以飞过太平洋到达美国,全程超过8,000公里。当气球的飞行高度超过12公里时,高度计会启动一个阀门以排出氢气,让气球下降一些高度。三天以后,预计已经到达美国时,气球会自动向地面释放炸弹,然后启动最后一颗炸弹,在空中炸毁气球本身。

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日本知道,由于天气原因,气球炸弹起到的破坏作用不会很大,攻击的主要目的是希望在美国引起恐惧和惊慌。

1944年11月4日,美国海军就在太平洋海岸发现了第一个气球。空军试图拦截气球,但收效甚微,因为气球飞得太高,而且速度惊人,战斗机只摧毁了不到20个气球。有一些炸弹在美国本土爆炸,没有引起太大的破坏。

美国政府最担心的是,气球会引发太平洋沿岸的森林野火,战争时期没有足够人手去灭火。另外,美国知道日本正在研发生物武器,担心气球用来散布毒气或细菌。为了防止民众恐慌,并且不让日本得知气球的效果,美国政府阻止新闻媒体报道气球消息,但是后来出现伤亡以后,美国政府允许新闻界对公众发布警告,保证公众了解到这一威胁。

一开始,没人相信气球直接来自日本本土。人们认为,气球一定是从靠近加州的海洋里的潜水艇发射的。气球携带的一些沙包,送到美国地质调查局进行调查。地质学家对沙袋中的沙子进行物理和化学检查,并参考硅藻和其他微观海洋生物的类型和分布。结论是,沙子不可能来自美国的海滩,也不是来自太平洋中部,一定来自日本。地质学家最终确定沙子来自日本一宫市附近,空中侦察机在那里发现了两个氢气制造厂,很快在1945年4月被B-29轰炸机摧毁。

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1945年5月5日,俄勒冈州的一个孕妇和五个孩子被气球炸死,这是美国唯一的死于气球攻击的伤亡者。当时,他们一家正在森林野营。寻找野餐地点时,孩子们看到一个奇怪的气球躺在地上,就跑过去检查。他们碰到了炸弹,并且不小心引爆了。事后检查发现,气球已经在那里躺了几个月。

现在爆炸点有一块纪念碑。一些日本平民参观了这座纪念碑,对死亡表示歉意,并且在纪念碑周围种了几棵樱桃树,以示和平。

4、我亲身经历的东莞 3D 打印(中文)

一篇知乎的帖子。公司自己采购一台工业级光固化 3D 打印机,综合成本为1元/克,比深圳/东莞的外包采购价格还要贵50%,难道珠三角都在做亏本买卖吗?可怕的是,这样计算出的成本,还没考虑固定资产折旧。更可怕的是:他们不仅成本低,而且质量高、服务好。这到底是为什么?(@Ouroboros725 投稿)

5、还原3000年前的声音

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Nesyamun 是一个古埃及的祭司和抄写员,死亡时间大约是公元前1100年。他的木乃伊在19世纪被发现,然后运到了英国。

最近,英国研究人员对木乃伊进行 CT 扫描后,对他的声道进行了 3D 建模,然后 3D 打印了出来。他的发声器官结合当代的语音合成系统,我们就可以听到他3000年前说话是什么声音。

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这项技术原来用于为事故或癌症后,失去声带或喉部语音功能的人,提供语音重建。科学家说,本次尝试使得以后我们可以听到早已死去的人的声音。

6、VR 建模去世的女儿

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韩国 MBC 电视台播出纪录片《与你相见》,讲述了一个技术团队利用8个月打造的VR(虚拟现实)系统,帮助一位母亲与已去世女儿重逢的故事,场面十分感人。

3年前的一天,张智星7岁的女儿娜燕得了血癌去世,她从此无法走出悲伤。韩国一家VR 制作公司得知此事后,便派出公司最优秀的技术人员,与张智星合作,使母女二人在虚拟世界得以重逢,母亲给娜燕补上了一场生日。结尾,张智星哄着女儿入睡,并目送她变成一束光离开。下面就是这段9分半钟的纪录片。

7、世界最老的野生鸟类

1956年,鸟类学家钱德勒·罗宾斯在中途岛,抓到了一只5岁的信天翁,取名为“智慧”,并为它装上了脚环,然后放生。

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现在,这只鸟还活着,已经达到了69岁的高龄,成为已知寿命最长的野生鸟类。它的脚环因为寿命到期,已经更换了6次。它很幸运在2011年日本海地震和海啸中幸存下来,当时死了2000多只信天翁。

它每年都会回到中途岛,产下一枚蛋,最近一次是2018年11月。美国地质调查局一直追踪着这只鸟,确认她从1956年至今,飞行了超过300万公里,相当于绕地球120圈。鸟类学家表示,这只鸟60岁以后还能不断生育后代,令人感到震惊。

8、(树里的自行车

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封面图:美国华盛顿州的自行车树。1950年代有一个男孩把自行车忘记在树林中,40年后这辆自行车长进了树里。

9、安乐死过山车

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2010年,立陶宛艺术家 Julijonas Urbonas 设计了一个帮助晚期病人安乐死的过山车。他曾在游乐园工作,有一天听到别人说:“有一种终极过山车,上面有24个乘客,停下来的时候,他们全部死了”,受到启发而做了这个设计。

这种过山车会快速上升到510米,然后从那里下降500米,达到每小时360公里的速度,接着进入一段旋转轨道,直径一个比一个小,达到10个重力加速度,持续60秒。乘客会由于大脑缺氧供血不足,先陷入昏迷,然后死亡。

10、 树根桥

印度有一种利用榕树树根做成的“树根桥”,单单是梅加拉亚邦,就有74座。

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当地居民利用榕树的气根,先在河或山沟两岸种上幼苗。一旦气根发芽冒出地面,就会将它们缠绕在竹子或棕榈骨架上,指向对岸。到达另一侧后,再把它们植入土壤中。整个过程需要几十年。

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这种桥可以延伸50米,持续数百年。由于树是活的,所以这些桥也是活桥,在当地潮湿的天气中不会腐烂,使用寿命比木桥或铁桥都长。

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榕树的根还会对负荷起反应,走的人越多,它也会越长越多,纠缠在一起,形成高度复杂的结构,变成一座稳定而安全的桥梁。世界其他地方也有这种桥梁,但都不如印度普遍。

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11、马格德堡水桥

德国有一座水桥,桥上走的不是车,而是船。

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这座水桥横跨易北河。由于易北河的地势高于两侧两条平行的运河,所以工程师认为建一座通船的水桥,连接两条运河,要比修建船闸更经济。这座水桥是世界同类桥梁中最大的。

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有趣的是,不论大船还是小船,甚至没有船的时候,桥面受到的压力(几乎)总是相同的。只要船能浮起来,桥就不会塌。这是为什么?

理由是浮力(基本)抵消了船的重量。你可以设想,假定水里面有一部分水是静态的,固定不动,由于水块整体上保持静止,因此该块的总受力必须为零。这意味着向上的浮力的大小等于向下的重力。

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现在,用同样体积的钢块取代那块水。因为钢块比水块重,所以钢会下沉。但是受到的浮力还是一样的,总是等于被排出的那部分水的重量。

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回到桥梁本身,如果水里有东西漂浮,那么水底受到的作用力会更大吗?

让我们做一个实验。天平上防一个装满水的烧杯,显示的重量为329克。

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然后有一个瓶子,重量为54克。

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现在把瓶子放到烧杯里面,一些水会溢出,因为烧饼原来是满的。

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可以看到,去掉溢出的水以后,烧杯的重量为332克,几乎没变,跟原来的329克基本一致。这就是说,54克瓶子的重量,基本上都变成了溢出的水。

如果瓶子减去一些重量,变成23克,再放到烧杯里。烧杯的重量也几乎没变。

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现在,我们把烧杯想象成那座水桥,瓶子就是船。当船进入水桥的时候,水位会上升,这部分被排出的水就是船的重量。由于水桥连着两条运河,上升的那部分水会流到两条运河里面,因此桥受到的重力基本没变。即船的重量会由整条水路承担,而不仅仅是桥面承担,如果水路很长,每个部分增加的重力就可以忽略不计。

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