明明自己很瘦

為什么一上鏡就變胖呢？

問答導航 Q1 為什么刷完牙后吃水果會變苦？ Q2 為什么有些時候睡得比平時早睡眠時間也比平時長，第二天反而更困呢？ Q3 春分當天按理說全球今天都應該是晝夜等長（12個小時整）的，但是我手機上天氣預報顯示的卻都是12小時06分的白晝呢？ Q4 拐杖拄在患側省力還是拄在健側省力？ Q5 可以簡單解釋一下“退相干”是什么意思嗎？ Q6 變聲器的原理是什么? Q7 為什么上鏡時的自己總比肉眼看鏡子中的自己感覺要胖啊? Q8 是什么決定著一個物質的硬或軟？ Q9 為什么汗毛長到一定長度就不再變長，而頭發會一直變長？ Q10 甲醛能使病毒失去活性嗎？ Q11 為什么在室內能相對清晰地聽到空曠室外的聲音，而在室外很少聽到室內的聲音? Q12 核聚變和核裂變明明有新元素產生，為什么不屬于化學?

Q1為什么刷完牙后吃水果會變苦?

by light

答： 刷牙后吃水果感到發苦的現象與牙膏成分對味覺的短暫干擾有關。大多數牙膏含有一種名為月桂基硫酸鈉（SLS）的表面活性劑，它能產生泡沫并幫助清潔牙齒，但同時也會影響口腔內的化學環境。SLS會暫時破壞舌頭表面的一層磷脂分子——這層膜原本像“守門員”一樣阻擋苦味分子接觸味蕾中的苦味受體，而它的破損會讓原本被掩蓋的苦味“破門而入”。 不過，有時即使我們使用了不含起泡劑的牙膏，刷牙后再吃水果也還是會感到水果變苦了。這是因為牙膏中通常含有能讓我們感覺到清涼的薄荷醇成分，而水果里含有果酸，薄荷醇和果酸相遇會發生化學反應，生成酯，所生成的這種酯是苦味的。 如果想避免這種現象，可以選擇不含SLS的牙膏，或者刷牙后等待30分鐘再吃水果——這段時間足夠唾液沖刷掉殘留的化學物質，讓味覺恢復正常。 參考文獻： ALLISON, ANN‐MARIE A., and Delores H. Chambers. "Effects of residual toothpaste flavor on flavor profiles of common foods and beverages." Journal of Sensory Studies 20.2 (2005): 167-186. by Chocobo Q.E.D.

by 匿名

答： 明明比平時睡得早，結果第二天起床反而更困了？腦袋昏昏沉沉，像被灌了鉛一樣，甚至比熬夜還難受……其實，睡得多并不等于睡得好，睡眠質量比睡眠時長更重要。 人的睡眠并不是“一覺到天亮”，而是由多個90分鐘左右的睡眠周期組成的，每個周期包括淺睡眠、深睡眠和快速眼動睡眠（REM）。深睡眠（尤其是前半夜）是恢復體力的關鍵，而REM睡眠（后半夜居多）與大腦恢復、記憶整合相關。如果你平時習慣晚睡，突然某天早早上床，身體可能還沒調整好節奏，導致深睡眠比例減少，淺睡眠時間變長。這樣一來，雖然你睡得久，但大腦沒得到真正的休息，第二天自然還是昏昏沉沉，甚至比熬夜還難受！除此之外，多夢、易醒、打呼嚕導致呼吸暫停等癥狀都會導致你的睡眠質量變差，讓你第二天更疲憊。 很多人以為“多睡就是補身體”，這大錯特錯了。過度睡眠會打亂人的生物鐘，長期以往不僅容易患上糖尿病、心律不齊、呼吸道感染等疾病，還會導致記憶力衰退、造成神經系統紊亂等癥狀。所以，睡不著和睡不醒都是病。 既然睡眠質量這么重要，那么如何判斷自己睡眠質量的好壞呢？這里給出睡眠效率的定義：睡眠效率 =（真正睡著的時間 ÷ 躺床總時間）× 100%。如果你有下面三個問題中的任何一個，那就提示你需要提高睡眠質量了： 1.入睡時間超過30分鐘； 2.每晚醒來超過一次，且超過20分鐘以上才能再次入睡； 3.睡眠效率低于85%。 屏幕前的你睡眠質量怎么樣呢？ by Sid Q.E.D.

by MusicGenos

答： 這是一個很好的問題！晝長與理論值的差異是由多種因素共同影響引起的。 首先，手機上顯示“日出”和“日落”時間，指的是太陽上邊緣與地平線相切的時刻。也就是說，一般所說的白晝開始于早晨剛剛能看到太陽的時刻，到傍晚太陽完全消失在地平線下時結束。而由于太陽是有大小的（春分日太陽的視半徑約為16角分），日出/日落的這段時間就被多計算計入了白晝時長。就春分日的北京而言，該時長大約是1分鐘30秒。這是統計方式帶來的偏差。 那白晝的實際時長是否就是準確的12小時呢？也不是的，因為大氣對光的折射作用會改變我們看到日光的時間。 早晨的陽光在到達地面之前將會經過大氣層。由于大氣層的密度分布不均勻，從其中穿過的光線會發生偏折，拐著彎進入我們的雙眼。而在站于地面上的我們看來，就仿佛太陽的空間位置向地平線上方移動一段距離一樣（如圖所示）。所以，早上我們看到太陽升起的時候，太陽的實際位置還處于地平線以下；同樣地，傍晚我們觀賞夕陽消失的瞬間時，太陽其實早已隱沒在地平線下方了。因此，白天的時長也相應延長了——對于北緯40°的北京來說，春分日光線偏折帶來的白晝附加時長影響大約是4分鐘。 綜合以上兩點，可見北京春分日的白晝時長會多5分半鐘左右，與觀測到的結果基本相符。不過由于地球形狀并非嚴格的球形，且每年的春分日日中相較于太陽嚴格直射地球赤道的時間有微小的偏差，每年北京春分日白晝的時長都不會完全相等，大概在12小時4分鐘——12小時9分鐘之間。舉個例子，給大家看看我去年秋分這天（2024年9月22日）手機截的圖，可見去年秋分日這天北京的晝長約為12小時9分鐘。 其實，還有更加細微的因素改變著白晝時長，比如相對論效應，小行星的引力攝動等。但相比于前面所說的兩點，這些影響基本可以忽略不計。對于每天在手機上看天氣預報的我們來說，這樣的精度已經足夠啦！ by 愛熬夜的yzy Q.E.D.

by 陳炯力

答： 通常情況下，拐杖拄在健側更省力。 拐杖的作用是提供一個額外的支點，方便人體更好控制重心移動。拐杖拄在健側時，人體重心會向健側偏移，方便我們走得更穩（因為拐杖拄健側也會更方便我們利用健側肢體肌肉力量），同時減少患側腿的負擔。例如，向前邁步時，拐杖先著地分擔一部分重量，健側向前邁出，患側再小心跟上。另外，地面對拐杖的反作用可分解為垂直方向的力（分擔人體重量）和水平方向的力（協助人體前進）。適當調整拐杖與地面的夾角和位置，可優化力的傳遞，使垂直方向分離盡可能小，水平分力盡可能大，從而實現省力最優狀態。 此外，還有一些新型拐杖加了彈性元件、氣動/液壓系統等，利用了能量的儲存于釋放原理，這種設計利用了人體行走時動能和勢能的轉換。這種帶有回彈的拐杖，健側比患側能更穩地控制它。 以上只是從力學的角度分析這個問題，關于拐杖的類型和具體用法，還是需要結合自身康復狀況和醫生建議。 參考文獻： Rzepnicka A, Kabaciński J, Murawa M, Fryzowicz A, Syczewska M, Dworak LB. Biomechanical evaluation of swing-through crutch gait in patients with lower extremity injury. Acta Bioeng Biomech. 2020;22(1):111-117. Crenna, Francesco & Lancini, Matteo & Ghidelli, Marco & Rossi, Giovanni Battista & Berardengo, Marta. (2022). Biomechanics in crutch assisted walking. Acta IMEKO. 11. 1-5. MacGillivray MK, Manocha RH, Sawatzky B. The influence of a polymer damper on swing-through crutch gait biomechanics. Med Eng Phys. 2016 Mar;38(3):275-9. doi: 10.1016/j.medengphy.2015.12.010. 2016 Feb 3. Fasman, Jennifer B. Design of a spring-integrated crutvh for ascending stairs. Thesis (S.B.)--Massachusetts Institute of Technology, Department of Mechanical Engineering, 2013. by 4925 Q.E.D.

by 匿名

答： 想要理解“退相干”這個概念，首先要理解什么是“相干”。 自然界很多物理現象的基礎是“波”，一種在時空中傳播的擾動。當兩列波相遇的時候相互疊加，可能會產生了一種穩定的、額外的效應，可以說就是“相干”了。 不失一般性，我們定義這種波動形如 和 ，先假設 。它的強度I形如 ，時間平均后為 ，這個強度可以理解為人們真正能觀測的物理量。那么當兩個波線性疊加時，由，這里利用了三角函數積化和差。時間平均后為，其中 表示兩列波的相位差，第三項就是兩列波“相干”造成的，它的大小隨著位置變化而變化，人們的觀測結果多了這一項，就是產生了“相干”現象。容易發現“相干”與穩定的 密切相關。 所謂“退相干”，就是這個第三項因為某些原因消失了。 在波動光學中（具有一定普遍性），某些原因可能指的是如下情況： 1.光源的非單色性：光源發出的光往往在頻率上有一個分布，由多種頻率的光疊加而成，那么前面公式中的 就不等于 ，進而相位差 隨時間變化不再穩定，會因為時間平均而消失。 2.擴展光源的影響：現實中的光源往往不能看作是一個點光源，應該視為大量點光源的集合。光波在某一位置疊加時，從不同點光源發出的光波對應的相位差不同，再作疊加時這個獨特的“相干”項可能就會消失（被平均掉）。 3.自然光：一束自然光的相位一般可以認為是隨機的，相互疊加自然就不存在穩定的相位差，這也是為什么現實中很少看到“相干”現象。（還跟自然光的頻率分布比較寬有關）。 在量子力學中也存在退相干現象。不同量子態滿足線性疊加原理，有穩定相位差的兩個量子態疊加就會產生“相干”的第三項。當這個相位差受到環境中的種種因素影響（與外界的相互作用）時，這個相位差可能就會逐漸變得不穩定，進而使得人們的測量結果變成兩個態的平凡疊加，也就是“退相干”了。 參考文獻： 鐘錫華：《現代光學基礎》，北京：北京大學出版社，2003年。 by 譚景仁 Q.E.D.

by 220284

答： 變聲器是通過改變輸入音頻的音色、音調并將變聲后的音頻輸出得工具。人類發聲是通過聲帶振動，變聲器需要先將聲音記錄然后再進行處理，這里就涉及兩個非常重要的概念，一個是采樣，而一個是量化。 采樣是將連續的信號打散為離散信號，然后在一定的范圍數值對其進行量化。這時候如果大家有任何音頻處理軟件，就能看到聲波是呈現了一系列的周期性，這個小波就叫做基波，基波的時域長度成為基音周期，一秒鐘出現多少個基波就是它的基音頻率。 通過縮小或者增大周期、改變振幅、以及平滑音頻等處理，就可以改變輸出的音色，從而實現變聲。 變聲器除了軟件外還有變聲器硬件，比如柯南的蝴蝶結變聲器，就是變聲器硬件。 參考文獻： 魏春雨,孫蒙,賈沖.說話人重識別中的基頻和共振峰聯合還原方法[J].計算機技術與發展,2023,33(06):47-53+60. 李要芳,劉智.基于LabVIEW的變聲器設計[J].機電信息,2020,(27):130-131+134. by 藍多多 Q.E.D.

by (????)

答： 想象一下，你正站在《哈利·波特》的厄里斯魔鏡前，期待看見內心最深處的渴望，卻發現手機中的自己比鏡中的自己圓潤了幾分——這可不是魔法，而是現代人面對鏡頭時的普遍困惑。當我們舉起手機或站在攝像機前，明明鏡中的自己輪廓勻稱，上鏡后卻仿佛被施加了"膨脹咒"，這背后其實是光學特性和大腦感知共同導演的"視覺魔術"。 鏡面反射遵循平面鏡成像原理，光線經過反射后能完整保留物體的立體信息，這種實時的動態影像更接近肉眼觀察真實物體的效果。而相機鏡頭本質上是個凸透鏡系統，當拍攝距離小于鏡頭最佳工作范圍時，會產生桶形畸變——就像透過魚缸看物體，畫面邊緣會被拉伸彎曲。自拍時手臂長度的限制（通常40-60厘米）恰好處于手機廣角鏡頭的畸變敏感區，這種幾何變形會讓面部寬度增加，下頜線也顯得更圓潤。更微妙的是視覺感知差異，照鏡子時我們處于動態調整狀態，會不自覺地微調角度和表情，而照片定格的是某個瞬間的靜態畫面，缺失了動態美感帶來的修飾效果。 大腦的自我認知機制也參與了這個"幻覺"。神經科學研究顯示，人類通過鏡子認識自我時，大腦會自動修面部不對稱性，形成"美化版"的自我形象記憶。而當面對照片這種陌生視角的二維平面影像時，既失去了立體視覺帶來的輪廓修飾，又打破了長期建立的自我認知模板，這種認知沖突會被大腦解讀為"變胖了"。這種現象在心理學上被稱為"凍臉效應"——靜態影像會放大面部細節的微小瑕疵，就像把流動的溪水突然凍成冰，每一道波紋都變得格外明顯。 參考文獻： Rogers, J. Self-recognition mirrored from others. Nat. Rev. Neurosci. 25, 79 (2024). by Chocobo Q.E.D.

by 茉立

答： 一個物質的硬或軟從物理上定義來講是指其對抗另一物體而不發生形變的能力，是物質局部力學性質在特定條件下的整體表現，本質上是指微觀結構上發生位錯等現象的難易程度。一個物質的硬度由多種因素共同決定的，主要包括以下幾個方面： 晶體結構與晶粒尺寸 相信學過高中化學的同學都知道一句話“結構決定性質”。所以，物質結構是影響其硬度的最主要的因素之一。以教科書中常用的晶體來說，晶體結構緊密程度和晶粒大小顯著影響硬度。例如，金剛石的立方晶體結構比石墨的層狀結構更穩定，導致硬度差異懸殊；較小的晶粒可增加晶界數量，從而阻礙位錯運動，從而硬度更高。 2.原子/分子間化學鍵強度 許多形變都會破壞原子或分子間的化學鍵（如共價鍵、金屬鍵、氫鍵，這里還包含范德華力等相互作用），因此化學鍵的強度直接影響物質的硬度，化學鍵越穩定，物質約硬。還是以金剛石與石墨為例子，金剛石中的C-C鍵為共價鍵，通常比石墨層間的范德華力強很多，因此金剛石是硬度比石墨強得多。 3.外部因素 除了物質本身微觀因素之后，還有其他許多外部因素會改變其硬度。如溫度升高通常會降低材料硬度（如金屬高溫軟化），而低溫可能增強硬度；腐蝕性環境或機械應力（如高載荷、摩擦）會影響材料的長期硬度表現；摻雜其他成分也會使原物質的硬度發生較大變化。 參考文獻： 張泰華, & 楊業敏. (2002). 納米硬度技術的發展和應用. 力學進展, 32(3), 16. by 涼漸 Q.E.D.

by 哥別卷了

答： 毛發長度的差異主要由不同部位毛囊的生長周期和生物學特性決定。這一現象的核心在于毛囊的生長期（Anagen）持續時間存在顯著差異。頭皮的毛囊生長期通常持續2至7年，甚至可達10年以上（如部分長發人群），在此期間，毛囊基質細胞持續活躍分裂，推動頭發以每月約1厘米的速度生長。相比之下，體毛（如手臂、腿部的汗毛）的生長期極短，僅維持數周至3-4個月，隨后迅速進入退行期（Catagen，約2-3周）和休止期（Telogen，約3個月），最終脫落。這種差異直接導致頭發能累積更長的長度，而體毛始終維持短小狀態。 基因調控網絡是決定毛發生長期長短的核心因素。研究發現，Wnt/β-catenin信號通路在頭皮毛囊中持續高表達，該通路通過激活毛囊干細胞（如LGR5+細胞）和抑制凋亡因子，顯著延長生長期。而體毛毛囊中，BMP（骨形態發生蛋白）等抑制性信號占主導，迫使生長期提前終止。此外，毛囊干細胞的微環境（niche）穩定性也起關鍵作用：頭皮毛囊的干細胞巢（bulge區域）結構更復雜，能長期維持干細胞自我更新；而體毛毛囊的干細胞易受局部微環境變化（如機械摩擦、溫度波動）影響，更快進入靜息狀態。從進化視角看，毛發長度的分化是自然選擇的結果。人類頭發的持久生長可能具有多重適應意義： 1.物理防護（緩沖外力沖擊、減少紫外線對頭皮的損傷）； 2.體溫調節（濃密頭發在炎熱環境下可形成隔熱層，寒冷時減少熱量散失）； 3.社會性信號（通過發型傳遞年齡、健康狀態等信息）。 而體毛的功能更基礎——觸覺增強（如手臂毛囊與神經末梢關聯）、汗液導流，過長的體毛反而可能妨礙散熱或增加寄生蟲風險，因此進化壓力傾向于縮短其生長周期。 總的來說，毛發長度的多樣性是基因調控網絡、進化適應等多層次因素協同作用的結果。理解這些機制不僅解釋生理現象，更為脫發治療（相信大家都十分關心）、毛囊再生醫學提供了理論依據。 參考文獻： Vogt B P A .Human hair follicle: reservoir function and selective targeting[J].British Journal of Dermatology, 2011, 165(s2):13-17. Jablonski N G , Chaplin G .The evolution of human skin coloration.[J].Journal of Human Evolution, 2000, 39(1):57-106. by 瑪卡巴卡 Q.E.D.

by 匿名

答： 當然可以。失去活性，是指讓病毒永久失去傳染，致病能力。因此，不僅是常用的酒精和高溫，所有能夠永久損害病毒結構的物理化學作用，其實都可以讓病毒失去活性。但和單純使病毒蛋白質結構變形的酒精不同，甲醛會直接和蛋白質、DNA反應，并形成復合物，從而使蛋白質和DNA的形狀固定而失去活性。[1] 這樣的特點導致了甲醛較高的毒性，但也使其在生物醫學領域有特殊的用處。由于經甲醛作用后的蛋白質，DNA的形狀會被固定。因此，生物實驗中就常常用甲醛來處理病毒，從而在殺死病毒同時，固定所需要研究的蛋白質。[2]同時，一些疫苗中也會用甲醛來滅活病毒，從而在除去病毒致病能力的同時，讓它仍能夠正確地激發人體的免疫反應，達到預防的效果。 參考文獻： Delrue, I., et al., Inactivated virus vaccines from chemistry to prophylaxis: merits, risks and challenges. Expert Rev Vaccines, 2012. 11(6): p. 695-719. Yao, H., et al., Molecular Architecture of the SARS-CoV-2 Virus. Cell, 2020. 183(3): p. 730-738 e13. by 徐承愷 Q.E.D.

by 匿名

答： 聲音是靠聲波在空氣中傳播，聲波是一種機械波，當其傳入我們耳朵時我們便聽到了聲音。下面從一個簡單的物理模型來解釋提問者所說的這個現象。假設有一間屋子，聲波可以從窗戶進出屋子。 當聲波從室外傳播進入屋子時，屋子的墻壁、天花板等表面會反射聲音，形成多次反射。這多束反射聲波與直達聲波相干疊加，增強了傳入人耳聲音的強度，并使其衰減時間大大增強。其實這種現象在聲樂學上有一束常見的術語——混響。 當聲波從屋子傳播進入室外時，由于室外區域空曠，缺乏反射面，聲波以球面波形式快速擴散并衰減，導致傳入人耳的聲音大大減弱，人們很難聽到室內的聲音。 by 涼漸 Q.E.D.

by 化學真有趣

答： 在我們剛開始學習化學時，我們知道：化學是一門在微觀層面洞悉物質奧秘的自然科學，聚焦于原子與分子尺度，研究物質組成、結構、性質與變化規律。在化學的研究中，雖然我們研究物質的互相轉換，但是卻不涉及元素的變化，不會產生新的元素，更準確地說，就是在化學的研究中原子核是不會改變的，例如對于一個化學反應，雖然有新物質的產生，但只是其中的原子的新的排列組合，而并不涉及一種原子變成另一種原子的過程。 另一方面，核聚變與核裂變的機制涉及到中子、質子等的相互作用，也就是與核力相關，這就需要物理學中的相關知識來做相應的研究，因此認為它屬于物理學會更加恰當。 參考文獻： 人民教育出版社.義務教育教科書 化學 九年級上冊.北京：人民教育出版社，2012年. by Q.E.D.

4925、涼漸、藍多多、Sid、徐承愷、瑪卡巴卡、?、Chocobo、譚景仁、愛熬夜的yzy

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編輯：藍多多

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