鐘表大家都不陌生
但你有沒有想過
為啥所有的鐘表都是順時針轉動的
難道逆時針轉動會有奇怪的事情發生嗎
問答導航 Q1 鉆頭可以鉆出三角形的洞嗎? Q2 四把火(退火,回火,淬火,正火)的原理是什么? Q3 癌細胞的無限增值除了治療之外有什么應用嗎? Q4 用電電電鰻會怎么樣,會給它充電還是會讓它觸電? Q5 對著一個有網格的玻璃看遠處,當眼睛快速移動時,為什么網格能從視覺里消失? Q6 物體為什么會有粘性? Q7 為什么湖水不會滲到地底下? Q8 為什么失去視力的人其他感官會增強? Q9 怎么分辨桃花、杏花、梨花、梅花、櫻花、海棠? Q10 多少氣球可以帶飛飛屋環游記里的屋子?(不算屋子里的東西) Q11 為什么鐘表的走向都是順時針?時針順時針走跟逆時針走有什么區別嗎?
Q1鉆頭可以鉆出三角形的洞嗎?
by 匿名
答: 鋼鐵俠在實驗室里調試一套精密鉆孔設備,他需要在一個鈦合金零件上鉆出正三角形的孔洞。面對傳統圓形鉆頭的局限,他微微一笑,將鉆頭替換為帶有兩段圓弧的特殊工具——隨著設備啟動,鉆頭旋轉時形成的穩定軌跡竟在金屬表面刻下了的等邊三角形。這是工程學中定寬曲線原理的實際應用。 常規鉆頭因圓形截面只能產生圓形孔洞,但通過改變鉆頭形狀,人類早已突破這一限制。萊洛三角形(定寬曲線)的發現為規則多邊形鉆孔提供了理論基礎:以等邊三角形頂點為圓心,邊長為半徑繪制三段圓弧形成的曲邊三角形,其特殊之處在于無論怎樣旋轉,其寬度始終保持恒定。這種特性使得萊洛三角形鉆頭在正方形材料中旋轉時,每個圓弧段恰好與正方形的邊接觸,最終形成邊緣光滑的正方形孔洞。類似地,通過調整鉆頭的幾何參數,工程師可設計出能鉆出正三角形孔的特殊工具。 如果感興趣,可以打開 wolfram 網站(見下方參考鏈接),上面有關于多邊形開孔的詳細原理解釋,以及動畫演示。 參考鏈接: https://beaujanzen.wixsite.com/reason-for-math/reasonformath https://demonstrations.wolfram.com/DrillingATriangularHole/ by Chocobo Q.E.D.Q2四把火(退火,回火,淬火,正火)的原理是什么?
by zgs
答: 退火、淬火、回火、正火是金屬熱加工中的四種重要加工方式。 退火是指將金屬加熱到臨界溫度以上(如鋼的Ac?或Ac?以上,參數定義見注釋),保溫后緩慢冷卻(通常隨爐冷卻)的過程。退火通過消除加工硬化、降低內應力,并促使晶粒細化或再結晶,適用于鑄件、鍛件或冷軋后的金屬需改善加工性能時。 淬火是指將金屬加熱到臨界溫度以上(如鋼的奧氏體化溫度),保溫后快速冷卻(水、油或空氣)的過程。淬火通過抑制奧氏體向珠光體或鐵素體的轉變,形成高硬度的馬氏體組織,適用于需要高硬度的零件(如刀具、軸承)。淬火后的工件必須回火,以避免脆性斷裂(如彈簧、齒輪)。 回火是指在淬火后,將金屬加熱到臨界溫度以下(如鋼的150–650°C),保溫后空冷或油冷的過程?;鼗鸬哪康氖峭ㄟ^部分分解淬火形成的馬氏體,調整材料的硬度和韌性平衡。 正火則是指將金屬加熱到臨界溫度以上(如鋼的Ac?以上30–50°C),保溫后在空氣中自然冷卻。正火冷卻速度比退火快,但比淬火慢,形成更細的珠光體組織,用于改善鍛件、鑄件的切削性能或作為最終熱處理前的準備。 注:奧氏體化溫度是指將鋼加熱到使鋼完全轉變為均勻奧氏體的溫度范圍,奧氏體(γ-Fe)是鋼在高溫下的面心立方結構,能夠溶解較多的碳。Ac?指鋼在加熱過程中,珠光體(鐵素體+滲碳體)開始轉變為奧氏體的溫度。Ac?指鋼在加熱過程中,鐵素體(α-Fe)完全溶解到奧氏體中的溫度。 參考資料: 李蕾. 金屬材料與熱加工基礎[M]. 機械工業出版社。 by 姬子隰 Q.E.D.Q3癌細胞的無限增值除了治療之外有什么應用嗎?
by 匿名
答: 癌細胞的無限增殖能力在非治療領域展現出潛在應用價值,但大多仍處于研究階段,并面臨技術和倫理挑戰。首先,在科學研究中, 永生化癌細胞系(如海拉細胞)被廣泛 用于探索細胞分裂機制、藥物篩選和疫苗研發,同時可作為疾病模型模擬腫瘤微環境或測試 抗衰老療法。在生物制造領域,通過合成生物學技術,癌細胞或能被改造成“細胞工廠”,規?;?生產疫苗、抗體或生物材料,但其致瘤性需嚴格管控。此外,再生醫學領域嘗試利用癌細胞的強增殖能力 快速生成細胞,輔助構建人工組織或研究 血管再生,但需解決如何定向分化并抑制其惡性特征的問題。 除治療外的其他探索方向主要有: 對抗衰老:正常細胞分裂時會損耗染色體末端的“ 保護帽”( 端粒),導致衰老,而 癌細胞通過激活“端粒酶”不斷修復端粒,實現永生??茖W家正在研究:能否借用這種機制延長正常細胞的壽命?比如讓衰老的皮膚細胞“返老還童”。但這是一條危險的道路—— 過度激活端粒酶可能直接引發癌癥,就像試圖用核能發電的同時避免核泄漏,需要極其精準的控制技術。 太空實驗:在太空站里,宇航員會面臨宇宙輻射和失重環境的威脅。癌細胞的頑強生存能力讓它們成為“ 太空生物學實驗” 的理想對象。比如研究宇宙射線如何破壞細胞DNA,或者微重力是否會讓癌細胞轉移更快。這些實驗或許能幫人類找到保護宇航員健康的新方法。 然而,這些應用均需克服核心難題,如防止癌細胞擴散、平衡端粒酶激活的癌癥風險、確保倫理合規性(如細胞來源合法性)等。目前,最成熟的應用仍集中在實驗室研究,而工業或醫療場景的轉化尚需技術突破??傮w而言,癌細胞的特性為跨學科研究提供了獨特視角,但實際應用仍需謹慎權衡風險與收益。 參考資料: Harley, Calvin B .Telomerase and cancer therapeutics[J].Nature Reviews Cancer, 2008, 8(3):167-179. by 瑪卡巴卡 Q.E.D.Q4用電電電鰻會怎么樣,會給它充電還是會讓它觸電?
by 范文波
答: 電鰻是一種通過特化的發電細胞(electrocytes)自主產生電流的生物,其電器官可釋放高達600伏特的電壓,用于捕獵或自衛。這種放電能力依賴體內離子泵主動維持電位差,屬于生物電過程,因此無法通過外部電流為其“充電”。 若對電鰻施加外部電流,其體內低電阻的生理結構反而會增加觸電風險。電流可能直接通過內臟或神經系統,導致器官損傷、心臟驟停甚至死亡。盡管電鰻的皮膚和肌肉對電流有一定耐受性,但高強度電流(如超過自身600V)仍可能灼傷組織或破壞神經功能。實驗表明,外部電流會引發電鰻嚴重應激反應,自然界中這類威脅極少,人為干預既不科學也違背保護原則。 總的來說,電鰻是無法通過外部電流“充電”的!其放電完全依賴自身生理機制。人為施加電流反而會使其觸電,造成致命傷害。電鰻的獨特能力是自然演化的結果,應避免以非自然方式干擾其生存。 參考資料: Catania K .The shocking predatory strike of the electric eel [J]. Science, 2014, 346(6214):1231. Kuiper,Timothy.Animal Electricity: How We Learned That the Body and Brain Are Electric Machines[J]. Isis: An International Review Devoted to the History of Science and its Cultural Influences, 2017, 108(3):678-679. by 瑪卡巴卡 Q.E.D.Q5對著一個有網格的玻璃看遠處,當眼睛快速移動時,為什么網格能從視覺里消失?
by 匿名
答: 這是一個有趣的視覺現象!以下是我個人的一些想法: 首先,簡單地從光學成像角度可以做一定解釋。眼球其實相當于一臺攝影機,接受成像的視網膜是一個面,只有特定距離的物體才能在上面清晰地成像(被我們清晰地看見)。當我們主動用眼睛觀察某物時,眼睛周圍的肌肉會幫助調節晶狀體等結構使我們能看見目標物體,其余物體都會變得比較模糊(與目標物體離得越遠越模糊)。自然,在看遠處時近處的網格線也就沒那么容易被注意到。 其次,大腦處理視網膜傳來的信號的過程也對此有貢獻。 一方面,當眼睛快速移動時,大腦會抑制“低質量”的視覺輸入,這樣我們的視野仍舊會保持相對清晰。由于網格相對較近,在眼睛掃視運動時,它的圖像在視野里大幅度、高頻率左右擺動,就成為了“低質量”的視覺信號被大腦忽略,這被稱為“掃視抑制”機制。另外,與遠處色彩和亮度多變的風景相比較,更加單調的線條網格也更加“低質量”。 另一方面,由于“視覺暫留”等效應,遠處的物體擺動幅度較小,仍能較穩定地被大腦處理。 此外,大腦還有一種名為“填充效應”的機制,大腦會用周圍的視覺信息填補網格區域遮擋的部分,這樣網格就仿佛“消失了”。 補充一嘴,遠眺或者轉換眼睛的“目標對象”有益于放松眼部肌肉減少近視風險,但是不宜過快過頻繁地轉動眼珠,否則也有可能對眼睛造成傷害哦~~ 參考資料: 視覺暫留效應相關: Sperling, G. (1960). The information available in brief visual presentations. Psychological Monograph. 填充效應相關: Shimojo, S., & Nakayama, K. (1990). Real-world occlusion constraints and the perception of motion and depth. Nature, 343(6258), 265-267. 掃視抑制機制相關: Burr, D. C., Morrone, M. C., & Ross, J. (1994). Selective suppression of the magnocellular visual pathway during saccadic eye movements. Nature. by 譚景仁 Q.E.D.Q6物體為什么會有粘性?
by 催化劑
答: 物體之間的粘性一般來自物質分子之間的相互作用力。 比如,固體或液體分子之間存在較強的吸引力(如范德華力、氫鍵等)。我們常??吹焦腆w之間相互切向運動時會互相阻礙,這是因為兩個面的分子要克服互相之間的吸引力才能相對滑動;同樣的,當液體流動時,不同層的分子需要克服這些吸引力才能相對滑動。當溫度升高時,分子平均運動速度增大,更容易克服這些吸引力,因此粘度變低。對于含有長鏈分子或大分子的液體(如油、聚合物熔體),分子鏈之間會互相纏繞,流動時需要解開糾纏,從而產生更大的阻力,因此粘度更高。而氣體的粘性機制與液體不同,主要源于分子動量交換。氣體分子高速隨機運動,當不同流速的氣層相鄰時,分子會從高速層進入低速層(或相反),通過碰撞傳遞動量,形成“內摩擦”。溫度升高時,氣體分子運動更劇烈,動量交換更頻繁,因此氣體粘性隨溫度升高而增大(與液體相反)。 參考資料: 閻超,錢翼稷,連祺祥. 粘性流體力學[M]. 北京航空航天大學出版社。 by 姬子隰 Q.E.D.Q7為什么湖水不會滲到地底下?
by 囧菌噬菌體
答: 在這個問題下,水的滲透與界面孔隙度息息相關。因為土壤孔隙的毛細作用,表面張力使水在孔隙中受向上拉力,與重力平衡。同時,土壤顆粒對水的吸附作用,也阻礙了水的下滲。 湖底存在“隔水層”,一定厚度的黏土層會阻礙水的下滲,因為黏土層的顆粒細小,孔隙度低,且物理和化學性質使其透水性很差。比如在南四湖地區,如果湖底存在2-3m左右的黏土層,地表湖水基本不會滲透到地下,也不會造成地表水的大量損失。不過地質構造不同,湖水下滲的情況不同。如果湖底的地質構造較為緊密,巖石的孔隙度和滲透性都較差,那么湖水也難以滲到地下。所以還是需要具體問題具體分析。 另外,生態系統和氣候條件也會影響到湖水的下滲。比如,在干旱地區,由于降水量少,蒸發量大,湖水水位較低,下滲動力??;同理,降水豐富的地區,湖水水位上升,可能會促進湖水的下滲。 參考資料: 楊令強,王巖,馬靜.湖下采煤下滲模型試驗與規律研究.巖土工程學報,2017,39(S1):22-26 Maitland, B.M., O’Malley, B.P. & Stewart, D.J. Subsurface water piping transports plankton and prevents meromixis in a deep volcanic crater lake (Dominica, West Indies). Hydrobiologia 839, 119–130 (2019). by 4925 Q.E.D.Q8為什么失去視力的人其他感官會增強?
by 吟誦的佳話
答: 無論是先天失去視覺的盲人還是后天失去視力的人,其它感官的能力(比如聽覺、觸覺)都會有一定程度的增強,只是一般而言,先天盲人的其他感覺增強的幅度較大一些。而其它感覺增強的原因主要分為兩大類:一個是器官層面的,失明者的大腦會重新組織原本負責視覺的皮層,使其適應其它感覺的輸入,從而使得其它感覺的信號能夠被更好地處理;另一個則是行為訓練層面的,失明者通過專門的訓練或者日常生活需求,使得他們經常使用的其它感官功能進一步強化。對于在開頭提到的后天失明者其他感官增強得不夠多的問題,也可以通過后天的行為訓練來解決。 參考資料: Sadato, N., Pascual-Leone, A., Grafman, J. et al. Activation of the primary visual cortex by Braille reading in blind subjects. Nature 380, 526–528 (1996). by ArtistET Q.E.D.
Q9怎么分辨桃花、杏花、梨花、梅花、櫻花、海棠?
by 亂花漸欲迷人眼
答: 你所說的這些花都是薔薇科物種,由于它們之間存在著大量的雜交和變種等,可能導致某些花難以歸入具體的某一種下,以下的討論僅限于典型的桃花、杏花、梨花、梅花、櫻花和海棠。 首先,看花是單生還是簇生,如果是單生或者在三只以下,則可能為桃花、梅花和杏花;如果是簇生,則可能為梨花、櫻花和海棠。 對于單生,如果開花時同時有嫩葉,則為桃花;如果萼片反折,則為杏花;如果花的邊緣非常圓潤,則為梅花。除此之外,梅花的花期要更早,在1~3月,而杏花在2~3月。對于簇生,如果花邊緣有鋸齒,則為櫻花;如果是非常純凈的白色,且葉子為嫩綠,則為梨花;若新葉帶些紅色,且花色較重,則為海棠花。 查了很多資料,同時發現很多網上的文章也有錯誤,不過話說回來,這幾種花的差異實在太小,不是學習分類學的人很難分辨,我認為也不用過于糾結。 最后,我想向你推薦一個識花軟件——形色,有了這個軟件,只要拍張照,你就可以知道面前的是什么花啦! 桃花 杏花 梨花 梅花 櫻花 海棠花 參考資料: 劉全儒編著:《中國觀賞花卉圖鑒》,太原:山西科學技術出版社 by 蘇博宇 Q.E.D.
Q10多少氣球可以帶飛飛屋環游記里的屋子?(不算屋子里的東西)
by 濤
答: 由于提問者并沒有明確規定氣球有多大,所以理論上只要一個足夠大的氣球就可以帶飛房屋。開個玩笑,根據電影官方給出的數據是,卡爾老爺子用20622個氣球成功將屋子漂浮了起來,下面我們通過模型簡單計算一下可行性。 首先聲明這里都假設采用安全性高的氦氣氣球,氦氣密度為 ,而空氣密度以15℃,海平面的數據為準,約為 ,設每個氣球的體積約為50L,因此每個氣球的理論上的載重簡單估算方法為體積*(空氣密度-氦氣密度),結果為0.5232kg,假設每個氣球重0.02kg,氣球上連接的繩子重0.05kg,因此每個氣球有效載重為0.4532kg,20622個氣球的有效載重約為9.346T,對于老式木質房屋來講,9噸左右的數值比較接近房屋的重量,因此兩萬左右個50L的氦氣氣球可以使得房屋飛起來,若采用氫氣氣球,由于氫氣密度更低,因此需要的氣球數量更少。 上面我們假設使用了50L的氣球,可能與電影中的情況不符,查閱相關資料得知,電影中使用的氣球直徑約為30cm,體積只有14L,設氣球重量也相應變化,采用上面的計算流程可以得到,帶飛相同重量的房屋大約需要94498個氣球。 by 涼漸 Q.E.D.Q11為什么鐘表的走向都是順時針?時針順時針走跟逆時針走有什么區別嗎?
by 2-甲基庚烷
答: 順時針的概念源自北半球最古老的時間測量工具——日晷。在巴比倫文明時期(公元前1500年),人們發現豎立在平地上的晷針,其投影在春分秋分時節會以固定軌跡移動:日出時影子指向西方,正午轉向北方,日落時回到東方,形成向右旋轉的圓弧軌跡。這種由地球自轉和公轉共同作用產生的光影,被古埃及天文學家以12等分的方式固定下來,構成了最早的"順時針"時間體系。當14世紀歐洲修道院出現機械鐘時,工匠們直接沿用了日晷的運轉方向,使得順時針成為全球統一的時間流動符號。試想如果鐘表誕生在南半球,由于太陽投影會向左旋轉,今天我們看到的可能就是逆時針走動的時鐘。 從物理學角度分析,順時針與逆時針本身并無本質區別,就像向左轉和向右轉都是相對運動。但標準化帶來的認知慣性讓人類文明產生了方向依賴:當所有鐘表統一向右旋轉時,逆時針運動就會被大腦識別為"異常狀態"。這種集體認知在工業革命時期得到強化——19世紀全球鐵路時刻表統一過程中,順時針鐘表作為標準計時工具,將時間流動的視覺符號刻入人類集體意識。 by Chocobo Q.E.D.投票
本期答題團隊
蘇博宇、瑪卡巴卡、姬子隰、Chocobo、4925、ArtistET、譚景仁、涼漸
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