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世界上物理性质最稳定的元素,不是金
在科学领域,元素的稳定性一般指的是元素的化学性质。若是说元素的化学性质,那么世界上最稳定的元素指的那确实是金。毕竟,在自然界中,除惰性气体元素外,能够以单质状态稳定存在的也就只有金了,比如人们偶尔能在野外捡到的“狗头金”。
不过,若是谈论元素的物理稳定性,也即相应原子的原子核稳定性,那么可堪世界最稳定的元素就不是金,而是我们生活中随处可以见到的元素周期表26号元素
元素了。
一般而言,所有原子的原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成。由于质子带正电荷,于是质子之间会因为电磁力而相互排斥。质子之间的排斥力非常大,大到能让原子核分裂解体,这就是核裂变。不过,又因为原子核中存在比这电磁力强100倍的强相互作用将质子死死地压在一起,使得原子核能够相对稳定的存在。只是,这个强相互作用的作用范围很小,大约为10^-15米。
于是,当原子序数小,原子核直径小于10^-15米时,强相互作用起主导作用,元素表现为聚变性质;随着原子序数的增加,原子核的直径慢慢超过10^-15米时,原子的电磁力开始起主导作用,开始慢慢表现出裂变性质,而
元素就是这个变化的转折点。
也即,排在
元素前面的元素都因为容易出现裂变而不稳定,排在它之后的元素也都因为容易出现聚变而不稳定。
数学家挑战牛顿最速降线问题,牛顿霸气一晚上搞定
1630年,意大利科学家伽利略提出一个问题:
一个质点在重力作用下,从一个给定点到不在它垂直下方的另一点,如果不计摩擦力,问沿着什么曲线滑下所需时间最短。
当时,限于当时的数学发展,他只是感性地给出一个答案:圆弧。当然,他的答案是错误的。
1696年,瑞士数学家
再次提出并利用当时已经成熟的微积分成功解决这个问题,并将它成为最速降线问题,而这条最速降线其实是一条摆线,又叫旋轮线或等时曲线。
在解决这个问题后,
不甘寂寞,在《博学通报》上拿这个问题给欧洲数学家六个月的时间向他们挑战。
据说,本来当时的大神牛顿对这个问题并不感冒,但1697年的一天,牛顿从皇家造币局下班回家接到了他的挑战书,然后一个通宵就把这个题目解出来了并将解答寄了回去。
要知道,
本人也花了两个星期的时间才完成解答,而最后欧洲也就只有5个人在这场挑战中成功完成解答。
瘦素:一种决定人体是否容易发胖肥胖激素,减肥必知
在生活中,我们经常会碰到2种人:一种人喝凉水都会发胖;另一种人无论怎么吃都不会发胖。
为什么会出现这种现象呢?其实早在1995年美国科学家弗理德曼就成功找到了其中的原因,原来在每个人的人体当中的
都会产生一种激素,弗理德曼将之命名为瘦素,这种瘦素的作用就像它的名字所寓意的,可以让人很快的瘦下来,作用机理普遍被认为是在进入血液循环后会参与糖、脂肪及能量代谢的调节,促使机体减少摄食,增加能量释放,抑制脂肪合成,进而使体重减轻。
因为瘦素是由人体的
分泌的,所以本来当人体越是肥胖,产生的瘦素就会越多,食欲也会下降,但是如果人体中合成瘦素的OB基因突变的话,可能会导致瘦素的产生大量减少(有点像糖尿病),最终导致人体食欲一直处于旺盛状态,并且大量将糖类物质等无节制地转化为脂肪。
研究还发现,有些人的大脑会在接受大量的瘦素刺激之后为避免对身体造成伤害而慢慢降低对瘦素的感应,也就是说这种人身体中瘦素的作用会慢慢变小。
综上可知,正常人一般都会有很强的肥胖抵抗能力,但如果人体内的OB基因变异或者大脑变得迟钝的话,那肥胖的抵抗能力会下降,而如果是先天性缺失OB基因的话,那就是喝凉水都会发胖的体质了。
爱因斯坦狭义相对论与爱因斯坦的国籍认同
1922年4月6日,爱因斯坦在索邦大学哲学学会上,有人问爱因斯坦如果狭义相对论的证明结果出来了,预计外界会有怎样的反应。
这时,爱因斯坦回答说:“如果我的理论被证明是正确的,那么
人会说我是
人,英国人会说我是世界公民;如果我的理论被证明是不正确,那么英国人会说我是
人,而
人会说我是犹太人。”
不过,现实总是那么的让人意外,最后爱因斯坦的狭义相对论被证明是正确的,爱因斯坦却入了美国籍,而爱因斯坦的国籍也被标记为“
出生的美国人”。
艾滋病其实有“疫苗”,及时发现可有效阻断
艾滋病是当今世界最著名的绝症,没有之一,加之它的传染性,一般人可说是谈之色变。
又由于艾滋病毒(HIV)是一种RNA病毒,这类病毒在自我复制繁殖的过程中变异极快,其真正意义上的疫苗研制极其困难,甚至是一项不可能完成的任务,而且即便研制成功,其有效期也绝对不会很长,几乎不会超过一个月。这点可以参考同样是RNA病毒的狂犬病疫苗,后者的有效期只有6个月,所以即便研制成功,其意义也不大。
不过,因为对于艾滋病绝症的惯性认知太强,一般人可能认为在感染艾滋病毒(HIV)后就已经无力回天,只能等待病情的一步步恶化。
其实不然,艾滋病病毒从侵入人体到扩散至全身是一个比较漫长的过程,这个过程按照生理情况来说需要
。在这段时间内,只要能够及时服用艾滋病阻断药(目前最常采用三种药物联合阻断:替诺福韦+拉米夫定+依非韦伦),感染者就能大概有95%的几率防治艾滋病。当然阻断药服用越及时,阻断的几率越高,2小时内服用效果是最好的。
当然,阻断药的价格也是不菲的,大概会在1000-1500元之间。
狭义相对论,你眼中的谬论,其实是真的
1911年,在波隆哲学大会上,法国物理学家
为反驳狭义相对论的时间膨胀效应,设计了一个思想实验:
假设有一对双胞胎,一个留在地球上,另一个乘坐火箭到太空旅行。飞行速度接近光速,在太空旅行的双胞胎中的一人回到地球时只不过两岁,而他的兄弟早已死去了,因为地球上已经过了200年了。
不过,问题是如果这个实验能够成功,那结果也将会是假设中的结果,于是这个假设被物理学称为双生子佯谬。
龙虾:我本可长生不老
在生物体中,细胞每一次分裂都会导致染色体顶端的
缩短一次。
一般认为
支持的细胞分裂次数极限为100次,当不能再缩短时,细胞就无法继续分裂了。这就是生物体衰老背后的根本原因。
不过,在人体之内,生殖细胞和癌细胞倒是因为细胞内的
酶被激活而可以无限分裂。
在神奇的自然界中,还有一种奇特的生物龙虾,它能够自身制造出足够数量的
酶,避免细胞衰老死亡。
也就是说龙虾是一种真正可以长生不老的生物,它可以患病,受伤或被捕杀,但绝对不会因新陈代谢自然死亡,也没有预期的寿命。
本是太阳系“第十大行星”候补,最终反将冥王星拖出九大行星之列
2003年,美国天文学家麦克·布朗在太阳系外围发现了一颗行星,刚开始他估计这颗行星的体积比冥王星要大很多。布朗教授意识到,如果这颗行星的尺寸真的有预期的这么大,那么它将无疑成为太阳系的“第十大行星”,于是他将它命名为“齐娜”,并打算在精确计算出这颗行星的的尺寸和轨道后再将这“第十大行星”公之于众。
可惜,2005年西班牙一个天文小组同样在太阳系外围发现了一个高亮天体,同时布朗教授发现自己保存研究资料的网站曾遭到过黑客攻击。于是,他不得已提前将自己的发现仓促发布,而这颗看起来比冥王星还大的星体甚至得到NASA的认定成为太阳系“第十大行星”。
后来,在全世界天文学家的共同努力下,这颗行星的直径被大致确定下来,与冥王星相当,大约比后者大20%,而且被国际天文学联合会正式命名为
。这时候,在太阳系外围天文学家们又发现了几颗大小相当的行星,这让联合会犯难了,如果
被定为太阳系“第十大行星”,那其他几颗行星呢?于是,国际天文学联合会一不做二不休,直接开了一个新的行星类别“矮行星”,然后将这几颗行星全部划入矮行星一类,同时还将冥王星也给踢出了九大行星之列,也将之列入了矮行星。
【辟谣】钻石的成分不是由这位大化学家确定的
钻石是当今世界最主流的宝石,它有着稳定的化学性质,自然界最强的硬度和极高的折射率,这些优秀的性质确实让它有成为最主流宝石的资格。
在现代化学形成之前,人们热衷于钻石,却一直不知道钻石到底是由什么物质构成的。网上流言,说钻石是由碳元素构成这一发现是由法国大化学家
通过实验证明的,甚至还将
定为第一个烧钻石的人。这其实是一个谣言。
根据记载,世界上最早烧钻石的人是意大利的几个科学院院士,1649年,他们为了研究宝石的受热稳定性,先后将红宝石和钻石等置于容器中加热,后来发现红宝石毫无变化,但钻石却消失了。到了1779年,又有几位意大利科学家用凸透镜将太阳光聚焦到一颗钻石上,不一会,钻石就化作一缕黑烟,这甚至引起了科学界的轰动,认为简直不可思议。3年之后,我们谣言中的主人公
在听说这一实验后(注意,不是他烧的),他甚至给出了一个论断,说
“金刚石究竟是什么呢?我认为,要十分满意地回答这个问题是不可能的。也许,这个问题甚至永远无法回答出来。”
不过,1797年英国科学家钱南就做了一个历史意义重大的实验,把一颗钻石放到一个充满氧气中的金质密封筒中充分燃烧,这才真正确认钻石是由碳元素构成的本质。
广义相对论发表之初,世界上只有3个人能理解?不是的,其实只有2个,还包含爱因斯坦
1915年,爱因斯坦时隔10年,继1905年发布狭义相对论之后再次发布了广义相对论。在广义相对论中,爱因斯坦阐述了时空关系,将引力场解释为时空的弯曲,推导出了黑洞,预言了引力波。
广义相对论中的这些理论对于当时即便是顶级的科学家而言也是难以理解和接受的,这几乎颠覆了他们对于传统时空观念的认知。无怪乎英国诗人蒲柏将他和牛顿形容为:牛顿是将物理学带入光明的人,而爱因斯坦又重新将物理学带入黑暗。
在广义相对论在发表之初,能够真正理解它的人中有一个就是英国科学家
。他是第一个接受广义相对论并用英语向世界宣讲相对论的科学家,也是第一个通过实验观测证实广义相对论的科学家。
据说,在
证实了爱因斯坦的广义相对论之后,
有记者问他:“全世界只有三人懂相对论吗?”
他回答:“我在想,这第三个人是谁?”
尽管这可能只是一个传说,但也反映了当时真正了解相对论的人并不多。
数学家的决定论:通过粒子的运动可推算过去未来之妖
在这个世界上,我们的命运是早已决定好的还是掌握在我们自己手中可以逆天修改的,这是一个永恒的话题。
1814年,坚决相信决定论的法国数学家
就曾提出了这么一个科学的假设:
假如宇宙外有一个智者,他知道某一刻所有自然运动的力和所有自然构成的物件的位置,又假如他也能够对这些数据进行分析计算,那他将能知道宇宙发展的整个过程,过去以及未来任意时刻的状态画面。
后来,这里的“智者”人称为
妖。
物质的速度不能超越光速,那要是本来就超越光速呢?
狭义相对论认为,无论在何种惯性系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数c,即光速是不变的,并且,任何物质都不可能通过获得能量加速超越光速。
不过,也有科学家提出假说,认为如果在宇宙空间存在着某些粒子,这些粒子的速度本来就超过光速,并且获得的能量越多,反而运动速度越慢,直到获得无穷大能量后,速度才减慢到光速。
这类粒子被科学家定义为
,而它们的存在也不违背狭义相对论。
不搞物理搞金融,我依旧是大神
1696年,英国大物理学家
弃学从政,应英国时任财政大臣查尔斯举荐出任皇家铸币厂督办一职,1699年他又被任命为造币厂厂长。在
从事铸币工作之时,当时的世界正处于事实上的银本位时代。
后来,由于英国大幅低估白银的价值,导致英国与亚洲各国在黄金与白银的兑换比率上存在洲际差异,于是大量英国商人在英国与亚洲之间进行黄金白银倒卖活动,导致英国铸造的银币被大量出口,市场上流通的确是极少。为了解决这一问题,
提出将英国的金银兑换比率拉低到与国外相同的水平。
1717年,英国财政部采纳
的建议,将每盎司黄金价值确定为3英镑17先令10又1/2便士。
此后,由于
的巨大社会影响力,民众坚定认为金币的价格将能够保持稳定,开始大量接受金币取代银币作为货币使用。
自此,英国事实上已经是一个实行金本位的国家,而
作为金本位制度的提出者被永久性地载入了金融发展史。
冰雹+沙尘暴+河流=流**
2015年,中国网络流传一个沙石如河水般流动的视频,宛如《西游记》中的
甚至更为贴切这一名字。
据说,这段视频中拍摄自沙特的一个沙漠,而在这
形成之前,上游曾发生冰雹,冰雹浮在水面上随河流向下游流动,然后由于风沙,把沙子吹到了河面上,沙子覆盖在冰雹上,在视觉上造成是沙子在流动的假象。
如果你仔细看可以发现视频里的人从里面抓起一些白色颗粒(如图),那就是冰雹。
如果是整条河上下都是沙子,也就是强风等自然因素带动的流沙现象,是无法达到视频中的高速流动的。
诺贝尔:我搞了一辈子的硝酸甘油能治我的病,我咋不知道
1896年,诺贝尔患有非常严重的心绞痛,他的医生建议他服用硝酸甘油(当时试验证明有效,但没有理论支持)。
此时,诺贝尔认为自己穷尽一生都在研究硝酸甘油,都没发现它有这功效,偏执地认为医生无知,不予理睬,直至去世。
讽刺的是,100年后的1998年“伟哥之父”费里德·穆拉德博士由于早年发现硝酸甘油释放的
是机体产生的一种信号分子能够舒张血管从而缓解心脏病患者的病痛而斩获当年的诺贝尔医学奖。
现在,由硝酸甘油制成的硝酸甘油片已成为治疗冠心病心绞痛的常用特效药。
三色公猫都是病猫
绿川幸漫画《夏目友人帐》中,放着自己的大妖怪不做非得做夏目宠物猫的Sensei斑被设定为一只拥有橙黑白三种颜色的三色猫,而且还是一只公猫。
不过,在现实生活当中,三色的公猫却是不常见的,而且就算是见到了那也一定是只有生理缺陷的猫。
因为猫的原始毛色为白色,控制基因存在于常染色体上,而橙黑两色的控制基因只存在于X染色体上,所以拥有2条X染色体的母猫可以拥有三种颜色,但只拥有1条X染色体的公猫却最多只能拥有两种颜色,除非先天性多出一条X染色体而成为一只
型染色体猫。
不过,在日本雄性三色猫正因为它的稀少而被视为一种幸运的象征。
高考物理速记:电磁学中的左手右手定律使用场合快速记忆
在电磁学中,有这么几个著名的定律:
判断与力相关的左手定则,
判断感应电流的右手定则,
还有判断电流磁感线方向的安培定则(右)。
科学家们发明这几个定律判别方式本来是想简化判断流程的,可惜一会儿左手一会儿右手却又造成了混淆。
后来,有人根据这几个定律的判断对象“安培力/洛仑磁力”,“电流”和“磁感线”各提取出一个核心字组成“力 - 电 - 线”,然后根据这几个字中共有的笔画勾的方向来标识左右手,若是字向左勾就用左手,向右勾就用右手,这样就进一步解决了左右手混淆问题。
也就是说,如果你碰到电磁学中,判断“安培力/洛仑磁力”,“电流”和“磁感线”方向时,你应该分别用
。
银针验毒,有一定的道理,但放到现代就不靠谱了
在古装中,经常会出现一个场景,那就是里面的角色为了确认饭菜当中是否有毒,会拿出一根银针检验,如果银针变黑,则说明有毒。很多人看完电视剧会以为银针验毒是万能的,能够检验出所有的毒药,但其实银针只能检测出部分毒药,不过里面包含最著名的一种,砒霜。
银本是自然界中除金、铂之外化学性质最稳定的金属,一般情况下不会跟自然界中绝大多数物质发生反应,包含砒霜的主要成分
。
那么,银又是通过什么方法检测出毒药的呢?这就得从古代制作毒药的流程说起了,古代制造毒药一般都是将各种特定的矿石放到炉鼎中提炼而成,这些矿石纯度不高,而且一般都会存在一些含硫化合物,在经过一系列复杂的化学变化之后这些化合物或多或少会有一部分转化为硫化物并遗留在毒药成品当中,而一般的饭菜中是不可能出现这样的东西的。
也就是说,银针验毒检验的不是毒药本身,而是制作毒药过程中大面积出现共同副产物硫化物,而砒霜就是其中最典型的一种。不过,在现代,因为工艺的提升,即便同样是砒霜,成品当中一般也不会有多少硫化物副产物,更别说其他诸如生物毒素,神经毒素等高科技毒药,所以,银针验毒在古代也就能验出部分毒药,在现代那就几乎验不出毒药了。
eggplant(鸡蛋植物),猜猜这个单词指的是什么蔬菜
在英文当中有个单词很特殊eggplant,即长得像鸡蛋一样的植物。一般人看到这个单词,如果以前没看过它的释义,可能完全猜不到它到底指的是什么,什么植物会长得像鸡蛋一样呢?即便这种植物在我们的生活中随处可见,这指的其实是
。
起源于古印度,传入中国大概是在汉朝时期,而英国人第一次对它记录则大概是在16世纪。很多人可能会产生疑问,
和鸡蛋长得一点都不想,为什么英国人会为它取eggplant这么一个名字呢?
或许,英国人第一次接触到的
品类与我们平常看到的不一样,是另外一种又白又圆的品种(如图)。这个品种其实主要不是用于食用而是用作观赏用途的,一般人没怎么见过而已。
拿破仑:《天体力学》中上帝处于什么位置?答曰:不需要这个假设
1799年,法国大科学家
的物理学巨著《天体力学》出版,书中第一次提出了“天体力学”的学科名称,并对太阳系引起的力学问题提供了一个完全的解答,用严格的数学描述天体运动,是经典天体力学的开山之作。
时任法国皇帝拿破仑在了解过这本巨作之后,曾问道,在你的这本描述宇宙体系的大作中,上帝处于什么位置
幽默的答道:“陛下,我不需要作这个假设。”
那一刻,我们似乎可以看到,科学的自信正在欧洲世界弥漫扩散,科学家们认为,这个世界上的一切问题都可以用科学予以诠释,所有应当解决的问题都已经解决,或者正在解决中,人类的前途从此一片光明。
就是这么一位只相信科学不相信上帝的人,他的《天体力学》和《宇宙体系论》成功地解释了“太阳系如何形成”等长期困扰物理学界的宇宙天体演化现象,粉碎了当时欧洲人对于上帝创造宇宙的认知。由此,他也也被后世认为是将上帝赶出宇宙的人。
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