出门不靠导航靠第六感？ | 趣问万物

本文由公众号 “把科学带回家” 提供给孩子最好的科学教育

趣 问 万 物

为好奇的你解答稀奇古怪的脑洞问题

来源 | 万物

编辑 | Mirror

人类能感应磁场吗？

图片来源 环球科学

我们已经知道很多生物天生能通过感应地球磁场来导航，例如鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和许多哺乳动物。科学家们在它们当中发现了生物性磁铁晶体，而这种晶体也存在于人脑组织中。

红鲑体内的磁小体链 | 图片来源 环球科学

有研究数据显示人脑在特定的磁场变化下会有强烈的脑电波变化。尽管受试者本身没有任何感觉，但脑电图上会表现为α波的明显减少。不过，受试者的大脑只有在实验磁场和该地区的自然磁场一致时才会触发反应，角度或强度与自然磁场相差过大都不会产生反应。类似地，其他动物的大脑也会过滤某些非正常的磁场信号，只对所处环境中的自然磁场做出反应。这样一来就可以避免一些异常磁场的干扰，例如闪电或磁石沉积等。或许在未来，人类的这一“第六感”能够真正被激发出来，这样出门就再也不需要依赖导航了。

假如月亮消失，会发生什么？

那狼人可能就再也无法变身了吧?。

说正经的，月亮的消失对地球来说可是件大事。我们知道潮汐的产生和月球有着密不可分的关系。当月球和地球之间的距离发生变化，随之产生的引力变化就会牵引地球上的水体形成潮汐。因此，月球一旦消失，潮汐的强度就会大大减弱。不过由于太阳引力的存在，潮汐也不会完全消失，只可惜像钱塘江大潮那样壮观的景象恐怕就看不到了。

这听起来似乎不是什么太大的影响，那么一天的时间减少为现在的四分之一感觉又如何呢？其实潮汐并不止是起起落落的壮观景象，它还有减缓地球自转的作用，没有了潮汐我们的一天也会大大缩短，连对着平静的大海感叹“光阴似箭，日月如梭”的时间都不够了。另外，失去了月亮这个相互吸引的密友，地球也会变得“情绪不稳”，地轴很可能会发生多次偏移，让四季也变得紊乱。

鱼会睡觉吗？

从没见过鱼闭眼，不代表鱼不会睡觉。动物睡眠和清醒状态之间的转换主要是由一种神经肽调节，这种神经肽由下丘脑中的神经元释放，而研究者在鱼类中也发现了这一类神经元。

其实，当你发现鱼儿躲进遮蔽物中、长时间静止不动或对外界反应的灵敏度下降，那么它很有可能就是在睡觉。不同鱼类的睡眠习惯也不同，白天或夜里的情况都有。例如，一种罗非鱼（Oreochromis mossambicus）会在夜间降到海床上睡觉，入睡后眼睛就一动不动，呼吸也变弱许多。不过，鱼类可没法一整晚安然入睡，一般每次睡眠只维持数分钟，这种睡眠机制很可能是为了警惕掠食者，以免在睡梦中不知不觉就被吃掉了。

和大多数鱼类不同的是，某些鲨鱼有瞬膜结构，这种类似眼睑的结构起着保护眼睛的作用，不过在鲨鱼睡觉时却并不会合上。而且，为了保证水流能持续流过鳃部获取氧气，鲨鱼在睡觉时也不会停止游动。

不是绿色的植物如何光合作用？

紫叶酢浆草

不是绿色，并不代表没有叶绿素，而是其它色素比叶绿素更有存在感。植物中常见的色素有三种：我们最熟悉的负责光合作用的叶绿素，它会吸收红橙光和蓝紫光，反射绿光，因此呈现出绿色；类胡萝卜素，吸收蓝绿光和蓝光，反射黄光或橙黄光，为你展现出枯叶的金黄和胡萝卜的橙黄；花青素，吸收蓝光、绿光以及蓝绿光，反射红光和紫光，所以你才会看到樱桃的红和葡萄的紫。

一些看起来不是绿色的植物，比如紫叶酢浆草，它们其实只是拥有丰富的花青素盖过了叶绿素，因此呈现出紫色。如果你仔细看，很可能会在它不均匀的紫色中看出隐隐的绿色。花青素能够为植物抵御强光的伤害。在正常光照下，一些非绿色叶片获取光能的能力并不比绿色叶片差。不过当光线较弱时，它们的光合速率就不如绿叶了。

为什么有些人一见阳光就打喷嚏？

这一类现象其实有个很有学术感的名字叫作“强迫性常染色体显性遗传性光眼激发综合征”（Autosomal Compelling Helio-Ophthalmic Outburst），不过缩写才是亮点——ACHOO（啊啾！）。一般就称作光喷嚏反射（photic sneeze reflex），或者太阳喷嚏。据估计，全球有18-35%的人都有这一反应，其中高加索人居多。

引起这一反应的并不是特定波长的光，而是突然变化的光强。不过，这种喷嚏反射并不仅仅出现在阳光下，有这一反应的人还对其它多种刺激敏感，尤其是对眼部的刺激，比如眼周注射、拔眉毛等行为。

目前引起该现象的机理还并不明确，不过据推测很可能是三叉神经“犯的迷糊”。我们平常打喷嚏就是由三叉神经控制的，“三叉”即它的三大分支——眼神经、上颌神经和下颌神经。而光喷嚏反射者很可能是在眼部受到刺激后，在将信号传递给眼神经分支时也“串线”到了控制颌部的分支，于是就让人不由自主地打起了喷嚏。

根据“ACHOO”的全称，你就能猜出它与某个位于常染色体上的基因位点（rs10427255 SNP）相关。另外，研究者还发现了鼻中隔偏曲（鼻中隔向侧边弯曲或局部突起）和这一症状也有某种关联。然而它们背后的机制还有待研究。

气体可以作为导体吗？

都知道金属和液态的电解质可以导电，那么存在可以导电的气体吗？事实上，气体一般都是良好的绝缘体，因为它们的分子是中性的，既不像金属那样拥有动不动就“离家出走”的电子，也不像电解质那样有带电荷的离子。不过，如果能使气体也产生足够的自由电子或离子，它们就可以加入导体大军。

让气体“转型”的方法就是电离，它能使本“不来电”的气体分子通过“解放”电子带上电荷。电离的主要方式有高温加热、紫外线照射和电极激发等。前两种方式产生的导电介质主要是气体分子失去或获得电子后产生的正、负离子。而利用电极则是在气体两端施加电压，激发气体分子中的电子高速运动形成电流。

城市夜景中梦幻的霓虹灯就是应用了这一原理，充入灯管的氖、氦、氩等气体被高压电离后就形成了五颜六色的炫丽灯光。

摩天大楼的高度极限？

全球知名高层建筑（左一为哈利法塔）

目前，世界上最高的大楼是迪拜的哈利法塔，829.8米的高度可以“一览众楼小”。但人类的野心并不止于此。最高建筑物的争夺赛依然在全球上演。那么，我们真的可以无止境地建造通天大厦吗？

要回答这个问题，我们需要了解限制楼高的因素有哪些。它们包括建材、运输系统、宜居性和资金。假如解决了资金问题，那么最关键的就是运输系统——如何将人和物资运上高层。哈利法塔采用的是带扶壁的核心筒（buttressed core）结构，中央为电梯井和楼梯井组成的核心筒，外部伸出三支翼，相互支撑，形成稳定的三叉结构。

带扶壁的核心筒结构俯视角

另外，越高的建筑就需要越大的地基来分散压力，同时还要能抵御强风，埃菲尔铁塔式的镂空结构就是不错的选择。曾有建筑师提出一个高达4000米的建筑设想，命名为A-Seed 4000，可能是现有技术所能达到的极限高度。其外形就像是埃菲尔铁塔版的富士山，高度和占地也与后者相当，需要横跨6千米，造价预计1.4万亿美元。

A-Seed 4000 | 图片来源 citylab

理论上，如果占地面积可以无限制地扩大，建筑物甚至可以突破珠穆朗玛峰的高度，达到8849米。但是地基就会达到惊人的4100平方千米，几乎与一个大城市相当。不过也有建筑师指出，这样的建筑其实有大约85%的体积都是空气，对地基的压力要比实心结构小得多，因此占地面积或许并不需要那么大。

好的，道理我都懂，那么金主爸爸在哪里？