為甚麼地球及其他行星也是圓的?

這 是 與 萬 有 引 力 的 現 象 有 關。

物 理 學 家 牛 頓 發 現 , 所 有 物 質 都 有 相 互 的 吸 引 力 , 叫 作 萬 有 引 力 或 重 力 。 這 吸 引 力 和 物 質 的 質 量 及 距 離 有 簡 單 的 關 係 : 物 質 愈 多 , 質 量 愈 大 , 吸 引 力 就 愈 大 ; 而 物 質 之 間 的 距 離 愈 近 , 引 力 亦 愈 大 。 即 使 是 兩 個 人 之 間 , 也 有 引 力; 當 人 處 身 於 重 力 極 小 的 太 空 , 人 與 人 之 間 的 引 力 便 會 將 大 家 的 身 體 拉 近 ;兩 個 大 胖 子 的 引 力 就 比 同 樣 距 離 的 兩 位 小 朋 友 大 。 萬 有 引 力 支 配 著 宇 宙 內 各星 體 的 運 動 。 比 如 說 月 球 圍 繞 著 地 球 轉 , 就 是 月 球 和 地 球 之 間 的 萬 有 引 力 造 成 。

每 個 行 星 都 包 含 很 多 物 質 , 例 如 地 球 , 把 它 的 質 量 以 公 斤 寫 出 來 , 就 要 在 6之 後 加 上 廿 四 個 零 ! 而 在 宇 宙 中 , 地 球 只 是 一 顆 比 較 小 的 行 星 哩 。 地 球 有 那 麼 多 的 物 質 , 引 力 就 很 大 了 , 這 也 是 我 們 站 在 地 面 不 會 飛 出 太 空 的 原 因 。 既 然 地 面 上 的 所 有 物 質 都 被 地 球 的 引 力 吸 著 , 地 面 就 很 難 「 起 角 」 , 山 不 可 以 太 高 , 因 為 地 球 的 引 力 要 把 山 峰 的 物 質 拉 向 地 心 , 所 以 地 球 就 很 圓 了 。 月 球的 質 量 只 有 地 球 的 八 十 分 之 一 , 所 以 月 球 的 引 力 比 地 球 小 很 多 , 月 球 上 的 山 就 比 地 球 的 高 很 多。

依 照 以 上 的 理 論 , 一 顆 星 球 質 量 愈 大 便 愈 圓 。 相 反 , 若 質 量 很 小 , 引 力 也 小, 星 體 便 未 必 是 圓 的 。 事 實 上 , 太 陽 系 內 除 了 九 大 行 星 外 亦 有 很 多 質 量 很 小的 小 行 星 , 它 們 的 形 狀 不 甚 規 則 , 就 如 一 塊 大 石 的 模 樣。

不 過 , 即 使 最 大 的 行 星 ── 木 星, 也 不 是 完 全 圓 的 。 這 是 因 為 木 星 自 轉 的 速 度 很 快 ( 每 十 小 時 便 自 轉 一 周 , 是 九 大 行 星 中 自 轉 最 快 的 一 個 ) ,自 轉 造 成 離 心 力 , 而 在 赤 道 附 近 離 心 力 最 大 , 以 致 整 個 星 球 扁 了 少 許 。 其 實 所 有 的 行 星 都 發 生 同 樣 的 情 形 , 我 們 要 很 小 心 才 能 觀 察 到 。

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海水會越來越鹹嗎?

海 水 是 鹹 的 , 其 原 因 是 海 水 中 含 有 各 種 鹽 分, 平 均 每 1000 克 海 水 中 含 35 克 鹽。 有 人 估 計 , 如 果 把 海 水 中 所 有 的 鹽 分 都 提 取 出 來,鋪 在 陸 地 上, 可 得 到 厚 153 米 的 鹽 層; 如 果 鋪 在 我 國 的 國 土 上 , 可 使 我 國 平 均 高 出 海 面 2400 米 左 右。

海 洋 剛 形 成 時 , 海 水 和 江 河 湖 水 一 樣 , 是 淡 的 。 後 來 , 雨 水 不 斷 地 沖 刷 岩 石 和 土 壤 , 並 把 岩 石 和 土 壤 中 的 鹽 類 物 質 沖 入 江 河 , 而 江 河 的 水 流 到 大 海 , 使 海 洋 中 的 鹽 分 不 斷 增 加 。 與 此 同 時 , 海 中 水 分 不 斷 蒸 發 ( 鹽 幾 乎 不 會 蒸 發 ), 這 就 使 鹽 的 濃 度 越 來 越 大 。 當 然 , 這 個 過 程 是 很 漫 長 的 。

這 麼 說 來 , 海 洋 一 定 會 越 來 越 鹹 了 。 含 鹽 量 高 達 25% 的 死 海 似 乎 肯 定 了 這 種 推 測 。 其 實 不 然 。 因 為 海 洋 也 通 過 以 下 幾 種 方 式 " 釋 放 " 鹽 分 、 把 鹽 分 " 歸 還 " 於 陸 地 :

1.海 洋 中 含 鹽 類 的 可 溶 性 物 質 的 濃 度 達 到 一 定 程 度 時 , 會 互 相 結 合 成 不 溶 性 化 合 物 , 沉 入 海 洋 的 底 部 。   

2.海 洋 中 的 生 物 體 內 吸 收 了 一 定 的 鹽 類 物 質 , 當 海 洋 生 物 死 去 後 , 它 的 屍 體 沉 到 海 底。   
3.颱 風 暴 發 時 , 狂 風 巨 浪 , 海 水 被 卷 到 陸 地 上 , 海 水 中 的 鹽 類 物 質 也 被 帶 到 陸 地 ; 從 漫 長 的 陸 地 變 遷 歷 史 看 , 在 海 洋 的 海 灣 地 帶 , 由 於 地 殼 的 升 高 而 與 海 洋 隔 斷 。 這 些 被 隔 離 的 地 帶 , 在 太 陽 光 的 " 肆 虐 " 下 , 變 成 陸 地 , 留 下 大 量 鹽 分 。

那 麼 , 海 水 會 不 會 越 變 越 淡 呢 ? 這 也 不 大 可 能 , 雨 水 和 江 河 湖 水 每 天 連 續 不 斷 地 流 入 海 內 , 海 水 的 鹹 度 會 保 持 相 對 的 平 衡 狀 態 。 當 然 , 這 不 排 除 在 某 一 個 海 域 某 一 段 時 間 , 海 水 會 變 鹹 或 變 淡 。

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動物為什麼不會迷失方向?

兩 項 新 的 研 究 揭 示 了 動 物 是 如 何 利 用 自 身 固 有 的 "指 南 針" 來 識 別 方 向 的 。 研 究 人 員 發 現 的 海 龜 是 依 靠 地 域 性 磁 場 引 導 它 們 在 北 大 西 洋 中 遊 動 的 。 海 龜 通 過 沿 著 一 個 被 稱 為 北 大 西 洋 環 流 的 迴 圈 流 動 系 統 確 定 自 身 的 方 位 , 避 免 了 進 入 危 險 的 寒 冷 水 域 中 。 來 自 美 國 佛 羅 里 達 州 東 部 的 海 龜 幼 仔 在 一 進 入 大 海 後 , 就 開 始 漫 長 的 遷 徙 。 它 們 游 向 環 繞 著 馬 尾 藻 海 域 的 北 大 西 洋 環 流 , 並 用 幾 年 的 時 間 沿 著 該 環 流 遊 動。

科 學 家 把 海 龜 放 置 在 一 個大 水 缸 中 , 水 缸 由 電 腦 控 制 的 線 圈 環 繞 著 , 以 此 來 研 究 海 龜 幼 仔 對 不 同 磁 場 的 反 應 。 每 個 海 龜 身 上 裝 有 一 個 電 子 跟 蹤 儀 , 可 以 記 錄 下 海 龜 的 位 置 。 海 龜 可 以 通 過 改 變 它 們 遊 動 的 方 向 , 對 磁 場 中 的 某 些 變 化 做 出 反 應 。

在 另 一 項 對 尚 比 亞 地 下 鼴 鼠 的 研 究 中 , 捷 克 和 德 國 的 研 究 人 員 發 現 在 名 為 上 丘 腦 的 大 腦 結 構 中 有 些 神 經 細 胞 是 這 種 動 物 生 物 "指 南 針" 的 一 部 分 。 這 些 細 胞 組 對 不 同 磁 場 方 向 會 做 出 有 選 擇 性 的 反 應 。 鼴 鼠 利 用 這 些 磁 感 覺 資 訊 合 成 了 一 幅 它 們 周 圍 環 境 的 心 理 地 形 圖 , 而 其 他 的 動 物 用 不 同 感 官 資 訊 來 達 到 同 樣 的 地 形 圖 。

 

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人為什麼能感到鮮味?

除 了 酸 、 甜 、 苦 、 鹹 這 四 種 味 道 , 我 們 還 能 感 受 到 鮮 味 , 科 學 家 的 一 項 最 新 研 究 成 果 揭 示 了 人 類 能 夠 享 受 鮮 美 味 道 的 原 因 。

在 亞 洲 , 味 精 是 很 流 行 的 調 味 品 , 它 能 增 加 食 物 的 鮮 味 。 味 精 的 主 要 成 分 是 谷 氨 酸 鈉 , 它 是 由 日 本 科 學 家 1908 年 在 海 帶 中 找 到 的 。 谷 氨 酸 鈉 是 一 種 氨 基 酸 -- 谷 氨 酸 的 鈉 鹽 , 氨 基 酸 能 夠 組 成 蛋 白 質 , 而 蛋 白 質 在 生 命 活 動 中 起 著 非 常 重 要 的 作 用 。 因 此 氨 基 酸 也 被 稱 為 蛋 白 質 的 "磚 塊" , 它 們 是 人 體 必 需 的 物 質 。

在 最 新 出 版 的 英 國 《自 然》雜 誌 上 , 一 個 美 國 研 究 小 組 發 表 了 他 們 對 於 人 類 感 受 氨 基 酸 味 道 的 研 究 成 果 。 他 們 發 現 , 在 人 的 味 覺 細 胞 表 面 存 在 著 T1R1 和 T1R3 兩 種 蛋 白 質 。 作 為 氨 基 酸 的 受 體 , 這 兩 種 蛋 白 質 共 同 作 用 可 以 使 人 感 受 到 20 種 L 氨 基 酸 的 味 道 , 特 別 是 谷 氨 酸 的 味 道 。

這 兩 種 氨 基 酸 受 體 不 能 使 人 敏 銳 地 品 嘗 出 D 氨 基 酸 的 味 道 。 L 氨 基 酸 與 D 氨 基 酸 互 為 對 映 體 , 它 們 的 空間 結 構 如 同 人 的 左 手 和 右 手 。 而 人 體 內 的 蛋 白 質 都 是 由 L 氨 基 酸 構 成 的 , D 氨 基 酸 對 人 體 沒 有 用 處。

科 學 家 認 為 , 正 是 由 於 長 期 進 化 才 使 人 類 擁 有 了 品 嘗 鮮 味 的 能 力 , L 氨 基 酸 對 人 類 不 僅 僅 是 一 種 享 受 , 更 是 生 存 的 必 要 , 而 D 氨 基 酸 不 被人 類 的 味 覺 "青 睞" 也 是 理 所 當 然 。

 

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長頸鹿的脖子為什麼那麼長?

實 際 上 長 頸 鹿 的 祖 先 的 脖 子 也 不 是 太 長 。 在 很 早 的 時 候 , 因 為 地 球 上 的 樹 木 越 長 越 高 , 長 頸 鹿 為 了 吃 到 樹 上 的 葉 子 , 就 必 須 伸 長 脖 子 去 吃 樹 葉 。 脖 子 短 的 長 頸 鹿 因 為 長 期 吃 不 上 食 物 , 就 死 去 了 , 剩 下 脖 子 長 的 長 頸 鹿 。 而 且 隨 著 時 間 的 推 移 , 長 頸 鹿 為 了 吃 到 更 多 的 樹 葉 , 就 把 脖 子 長 的 特 點 遺 傳 了 下 來 。 所 以 現 在 我 們 看 到 的 長 頸 鹿 的 脖 子 都 特 別 長 。

 

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為什麼地球上"三極"臭氧層破壞嚴重?

眾 所 周 知 , 臭 氧 具 有 強 烈 吸 收 有 害 紫 外 線 的 功 能 , 臭 氧 層 是 保 護 地 球 上 生 物 的 天 然 屏 障 。 然 而 , 隨 著 生 產 力 水 平 的 發 展 , 特 別 是 進 入 現 代 社 會 以 來 , 由 於 人 類 向 大 氣 中 排 放 大 量 氯 氟 烴 , 導 致 地 球 上 空 的 臭 氧 層 變 薄 , 嚴 重 地 危 害 了 人 類 自 身 以 及 其 他 生 物 的 生 存 安 全 。

據 觀 測 , 目 前 臭 氧 層 破 壞 比 較 嚴 重 的 地 方 在 地球 的 "三 極" 上 , 即 北 極 度 地 區 、 南 極 度 地 區 和 青 藏 高 原 的 上 空 。 而 地 球 上 的 這 "三 極" 自 然 條 件 惡 劣,人 煙 稀 少 , 當 地 人 們 向 大 氣 中 所 排 放 的 氯 氟 烴 數 量 有 限 , 為 什 麼 "三 地" 上 空 臭 氧 層 所 受 的 破 壞 反 而 比 較 嚴 重 呢 ?

原 來 包 圍 在 地 球 周 圍 厚 厚 的 大 氣 層 , 在 垂 直 方 向 上 可 以 分 為 五 層 ; 對 流 層 、 平 流 層 、 中 間 層 、 熱 層 和 外 層 。 臭 氧 層 就 位 於 平 流 層 當 中 。 對 流 層 是 高 度 最 低 的 一 層 , 它 和 人 類 的 關 係 最 為 密 切 , 人 類 在 向 大 氣 中 排 放 的 有 害 氣 體 首 先 進 入 到 該 層 當 中 。 它 的 高 度 就 是 該 層 空 氣 對 流 運 動 所 能 到 達 的 頂 端 , 因 而 其 高 度 隨 緯 度 和 地 勢 高 低 而 變 化 ; 赤 道 地 區 因 所 獲 得 的 太 陽 輻 射 較 多 , 空 氣 對 流 運 動 旺 盛 , 因 而 對 流 層 較 高 ; 兩 極 地 區 因 所 獲 得 的 太 陽 輻 射 較 少 , 空 氣 對 流 運 動 較 弱 , 對 流 層 較 低 ; 南 極 相 對 于 北 極 更 冷 一 些 , 因 而 其 對 流 層 就 更 低 ; 青 藏 高 原 雖 然 緯 度 不 是 很 高 , 但 由 於 它 作 為 "世 界 屋 脊" 的 較 高 的 地 勢 , 使 其 表 面 溫 度 降 低 , 空 氣 對 流 運 動 不 夠 旺 盛 , 因 而 對 流 層 也 較 低 。 正 是 由 於 "三 極" 地 區 上 空 的 對 流 層 也 較 低 , 相 應 的 平 流 層 的 高 度 也 隨 之 降 低 。 人 們 向 對 流 層 大 氣 中 排 放 的 氯 氟 烴 會 隨 著 大 氣 的 環 流 運 動 而 到 達 "三 極" 地 區 的 上 空 , 正 是 因 為 "三 地" 的 平 流 層 較 低 , 所 以 氯 氟 烴 能 到 達 平 流 層 中 而 破 壞 臭 氧 層 。 實 際 的 觀 測 結 果 也 最 低 , 臭 氧 層 破 壞 最 為 嚴 重 , 已 經 出 現 了 臭 氧 空 洞 ; 北 極 度 地 區 臭 氧 層 破 壞 較 南 極 地 區 輕 一 些 , 青 藏 高 原 地 區 臭 氧 層 破 壞 較 北 極 度 地 區 又 輕 一 些 。

 

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為什麼有淡水魚和鹽水魚之分?

全 世 界 目 前 約 有 2.2 萬 種 魚 , 它 們 分 佈 在 幾 乎 所 有 尚 未 受 到 嚴 重 污 染 的 咸 水 或 淡 水 環 境 中 。 生 活 在 海 洋 、 湖 泊 、 江 河 和 溪 流 中 的 這 些 魚 類 經 歷 了 數 百 萬 年 的 漫 長 進 化 期 , 並 已 習 慣 了 各 自 不 同 的 生 存 環 境 。 不 同 的 魚 類 具 有 不 同 的 生 理 機 制 : 淡 水 魚 生 活 在 缺 鹽 的 水 域 中 , 所 以 它 們 需 要 把 鹽 聚 集 到 體 內 ; 而 鹹 水 魚 則 恰 恰 相 反 , 它 們 生 活 在 高 滲 環 境 中 , 所 以 須 把 多 餘 的 鹽 排 泄 出 去 。 既 可 以 在 淡 水 中 生 存 也 可 以 在 咸 水 中 生 存 的 魚 類 則 更 加 奇 妙 , 它 們 同 時 具 有 聚 鹽 和 排 鹽 這 兩 種 生 理 機 制 !

實 際 上 , 魚 是 按 照 鹽 分 耐 受 性 進 行 分 類 的 。 只 能 在 狹 鹽 分 範 圍 的 水 域 中 生 存 的 魚 被 稱 為 狹 鹽 性 魚 ; 金 魚 等 淡 水 魚 和 金 槍 魚 等 海 魚 , 都 屬 於 這 種 魚 類 。 能 在 鹽 分 各 不 相 同 的 水 域 中 生 存 的 魚 被 稱 為 廣 鹽 性 魚 , 如 大 麻 哈 魚 、 鰻 、 產 於 北 美 大 西 洋 沿 岸 的 眼 斑 擬 石 首 魚 等 , 它 們 既 可 以 從 淡 水 地 區 遷 徙 到 微 鹹 的 水 域 , 也 可 以 從 微 鹹 的 水 域 遷 徙 到 很 鹹 的 水 域 -- 當 然 , 如 果 鹽 分 變 化 很 大 , 它 們 就 需 要 一 段 適 應 期 。

 

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肥皂為什麼能產生泡沫?

泡 沫 實 際 上 是 由 空 氣 和 水 與 肥 皂 所 含 的 表 面 活 性 劑 相 互 作 用 產 生 的 , 即 由 肥 皂 與 皮 膚 或 衣 物 磨 擦 產 生 的 。 肥 皂 含 有 親 水 和 親 油 兩 種 成 分 。 親 油 成 分 把 皮 膚 或 衣 物 表 面 的油 性 污 垢 分 解 , 親 水 成 分 使 油 性 污 垢 浮 起 , 從 而 可 以 用 水 將 其 沖 走 。

肥 皂 在 下 列 情 況 下 泡 沫 不 豐 富 : 水 中 的 礦 物 質 含 量 過 高 ; 水 溫 過 低 ; 皮 膚 或 衣 物 上 污 漬 油 漬 過 多 ; 肥 皂 在 水 中 浸 泡 的 時 間 過 長 等 。

 

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為什麼許多動物在水面在牆面上如走平地?

最 根 本 的 原 因 是 這 些 動 物 的 軀 體 都 很 小 。 蜘 蛛 攀 岩 走 壁 靠 的 是 附 著 力 , 而 水 黽 在 水 面 上 行 走 則 靠 的 是 表 面 張 力 和 流 體 阻 力 。 這 些 支 撐 力 只 與 昆 蟲 - 水 面 或 蜘 蛛 - 牆 的 接 觸 面 積 有 關 ; 它 們 的 反 作 用 力 - 地 心 吸 力 - 則 只 與 這 些 動 物 的 質 量 有 關 。 所 以 , 一 般 的 情 況 是 , 大 型 動 物 更 多 地 受 地 心 吸 力 和 慣 性 的 控 制 ; 小 型 動 物 則 更 多 地 受 附 著 力 和 流 體 張 力 等 表 面 力 的 控 制 。

但 是 , 攀 岩 走 壁 和 水 上 行 走 這 兩 種 現 象 是 截 然 不 同 的 。 當 蒼 蠅 在 豎 著 的 玻 璃 板 上 行 走 時 , 它 的 跗 墊 和 玻 璃 板 之 間 的 附 著 力 足 以 防 止 它 下 滑 或 掉 下 來 。 但 是 , 一 旦 蒼 蠅 的 體 積 增 加 10 倍 , 其 體 積 - 重 量 比 就 會 增 加 大 約 1000 倍 , 而 它 與 玻 璃 板 的 接 觸 表 面 積 卻 只 增 加 約 100 倍 。 在 這 種 情 況 下 , 蒼 蠅 就 會 掉 下 來 , 因 為 儘 管 附 著 力 增 加 了 , 但 是 地 心 吸 力 增 加 的 幅 度 更 大 , 附 著 力 已 無 法 與 地 心 吸 力 抗 衡 ; 況 且 , 此 時 蒼 蠅 的 翅 膀 已 顯 得 太 小 了 , 根 本 飛 不 起 來 。

水 黽的 腿 上 有 一 層 蠟 質 的 疏 水 表 面 , 既 具 有 疏 水 功 能 , 又 不 會 被 水 沾 濕 。 所 以 , 除 非 地 心 吸 力 ( 水 黽 的 重 量 ) 超 過 水 面 控 力 的 垂 直反 作 用 力 , 否 則 水 黽 就 不 會 淹 死 。 此 外 , 由 於 水 黽 的 腿 部 在 水 面 上 產 生 了 壓 力 , 所 以 它 可 以 在 這 種 摩 擦 力 近 乎 為 零 的 環 境 中 悠 哉 遊 哉 。

 

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電風扇轉快時為什麼像在倒轉?

當 兩 幅 圖 像 出 現 的 時 間 間 隔 不 超 過 0.1 秒 時 , 兩 幅 圖 像 將 重 疊 起 來 。 這 樣 , 如 果 電 風 扇 的 轉 數 適 當 , 第 二 幅 圖 像 時 電 風 扇 轉 了 若 干 圈 後 葉 片 到 達 比 第 一 幅 圖 像 稍 後 的 位 置 , 我 們 就 會 以 為 電 風 扇 在 倒 轉 , 事 實 上 , 這 是 我 們 的 大 腦 給 我 們 開 的 一 個 玩 笑 。 如 果 你 注 意 看 , 很 多 地 方 都 有 這 種 現 象!

 

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