科普常識:日常生活中讓科學家百思無解的五件事

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cat
人們一直以為貓高興時會發出咕嚕聲,像打呼嚕一樣。

科學講究的是事實,一定要說出道理來。

比如,降水過程。科學研究證明,太陽的熱量使地表水升溫蒸發,上升後遇冷凝結成雲。當雲層變得過重時,則會以雨或雪的形式再降落到地面。這些雨水隨後流入江河湖泊和海洋,之後再次形成週期循環降水過程。這是事實。

但日常生活中有一些我們司空見慣的事情,科學仍然未能解釋。我們在這裏為你梳理了5個讓科學家百思不得其解的現象。

貓為什麼會發出咕嚕聲?

養貓的人都知道,小貓在愜意滿足時會發出咕嚕咕嚕的打呼嚕聲,英文中叫cat purr。

但圍繞貓的purr,長期以來一直是個謎。直到最近,專家們才認為貓的呼嚕聲是貓在呼吸時喉嚨周圍的肌肉交替收縮和放鬆時所發出的聲響。

但這只是解釋了現象,我們還是不知道為什麼,即貓這樣做的原因。

一種讓人吃驚的解釋是,貓並不是在滿足和放鬆時才發出purr的聲響,疼痛的時候也會這樣。此外,貓仔和貓媽媽在相互增進感情和安慰時也會打呼嚕。

美國一名獸醫提出了一種新理論認為,貓打呼嚕時發出的頻率與現代醫學中治療骨傷和軟組織損傷的頻率很相似,因此這種呼嚕聲有助於貓自癒和療傷。

但這只不過也是一種理論而已,至於貓為什麼這樣做,還是令人摸不著頭腦。

玻璃到底是固體還是液體?

玻璃杯
玻璃到底是什麼?

隨便拿起一個玻璃杯,你會感覺它是一個堅固的實體或固體,至少在你手中的感覺是這樣的。

但玻璃可能是最不尋常的固體之一。玻璃被稱為是無定型或非晶態固體。但與其他固體物體不同的是,玻璃沒有一個有序的分子結構。

但玻璃的結構又不足以不規則到可以把它稱作液體的程度。

如果你曾經聽到有人把玻璃形容為緩慢流動的液體,那是不對的。

當玻璃處於融化狀態時,它可以被打造成各種形狀和物體。但當它冷卻成固體狀後,自由流動的玻璃分子速度就慢了下來。但其分子結構沒有固定模式。它們的序列是雜亂無章的,有人把它比喻為液體分子的靜態圖像。

但沒有人真正弄清為什麼會發生這種現象。因此,它仍然是當前最具挑戰的科學前沿問題之一。

人為什麼打哈欠?

打哈欠
沒人知道人為啥打哈欠。

科學家到現在仍然不完全肯定人們為什麼打哈欠。

一種解釋是哈欠可以有助於我們保持身體的恆溫,並給大腦降溫。但這只是一個理論而已。

有關哈欠的另一個迷思是它具有傳染性。生活中我們常常遇到這樣的事,只要看到有人在打哈欠,即使你並不疲倦或犯困,很可能也會跟著打。

2005年的一個研究顯示,這是我們大腦具有與周圍人同理的能力。黑猩猩如果看到人在打哈欠也會效仿。

但至於人最開始為什麼要打哈欠,迄今仍然無解。

為什麼西紅柿比人的基因還多?

tomato
西紅柿基因比人還多

人和西紅柿的差別有多大不言而喻。但二者唯一的相同之處就是都有基因。所有生物都有基因或是DNA。基因決定了我們是誰,長什麼樣。

西紅柿看上去肯定沒有人複雜,但它的基因要比人多出7千個左右。西紅柿共有大約3萬個基因。也就是說,西紅柿的基因比你我都多。

近幾年人們找到了一些解釋。大約在7千萬年前西紅柿家族的基因(也稱基因組)數量翻了3倍,意味著每個基因都有3個拷貝。隨著時間推移,那些無用的多餘基因逐漸消失,有用的則保存了下來,因此令今天西紅柿基因數量眾多。

而另一方面,人類基因數量雖少但似乎效率更高。人類基因使用一種選擇性剪輯(alternative splicing)技術,意味著一種基因通過不同方式的排列組合可以生產不同的東西或不同的功效。

但西紅柿如何把基因翻了3倍至今仍是一個謎團。它發生的時代大約和恐龍滅絶時代相吻合,所以,一個理論是多增加基因有助於生物生存繁衍下來。

冰表面為何打滑?

滑冰
人人都知道冰上很滑,但為什麼?

在冰上行走要小心打滑,但為什麼?這是因為冰凍表面的摩擦力減少,所以容易打滑、摔跤。但科學家們對此仍然無法給出一個確定性的答案。

人們普遍認為冰之所以滑是因為其表面有一層薄薄的液體薄膜。但其神秘之處在於為什麼會形成這層薄膜?

多年以來,人們一直以為這是因為其受到來自外部的壓力(例如滑冰者)使冰表面融化的原因。

然而,進一步的研究則顯示,即使滑冰者把全部體重都集中在一隻冰鞋上、也無法形成足夠的壓力來形成冰表面的薄膜。

最近的研究還表明,表層冰無法完全轉化成液態水,而是最終以半冰半水的混合狀態出現。 因此,冰之所以滑的秘密可能就在於這種半冰半水的粘性薄膜緣故。

但是,這也不過是可能,絶非事實。

注:本文是BBC與諾丁漢大學、利物浦大學、劍橋大學以及貓保護組織的專家和學者合作而成。