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在鼻涕中游泳会比在水里游的快吗?
2020年12月01日

看看科学家们想要解决的「犯二」问题:                  

把袜子穿在鞋外面会有助于防滑?
       

藏在冰箱里能否躲得过原子弹的袭击?
       

嗅觉的男士不会追女生?
       


               

再看看他们为了研究而设置的「奇葩」实验:

在核爆战壕里埋冷冻食物,用死皮、鼻涕和面粉做丸子,为烤猪肉做手术和超声波检查……

正如《一本不正经的科学》书名所表达的那样,谁说科学非要一本正经地搞?世界上就有这么一帮科学家,对诸多「不正经」的主题做过研究。面对看似荒唐可笑的问题,科学家却用严肃的态度、严谨的方法来寻找科学的答案。 

 

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 鼻涕中游泳会比在水里游的快吗? 



         



我们知道,一位泳者在海水中会比在淡水中游得更快,因为他的身体在密度更大的液体中会产生更大的浮力。但是如果我们不仅增加这种液体的密度,还同时增加它的黏稠度,结果将会如何呢?

换句话说,我们在水中游得快还是在鼻涕或者糖浆中游得快呢?       

              

一些人推测,黏稠度增加,阻力也会增加,运动员的前进速度会减慢。

而一些人则推测,恰恰相反,运动员向前的推进力会因此变得更高效,会比在水中游得更快。

第三种看法,则是运动员在两种液体中的游泳速度一样。       
                 

为了解开这个谜题,格蒂芬格和他在明尼苏达大学的化学老师爱德华·库斯勒提出了一个极具实用性且叫人无法拒绝的建议:

做实验呗。

他们先找到了310千克的胍胶,这是一种榨取自豆科植物的天然聚合物,主要用于提高酱汁、冰激凌和洗发水等产品的黏稠度。他们的目标,是把角落里的游泳池变成一大碗果冻。       

(图片仅为示意图)

       

首先,他们将胍胶倒入水中,然后把这二者的混合液体倒进25米长的泳池。接下来,3个水泵要同时工作36个小时,以确保将两种液体混合均匀。最终得到的液体,黏稠度是水的两倍(但密度相同)。库斯勒用一个充满诗意的画面总结道:

「它稠得跟鼻涕似的。」       
                 

接着,要找到愿意在这种液体中扑腾几下的志愿者,然后再将他们在这种状况下的运动成绩和在正常的消毒氯水中的成绩做个对比。一共有10位竞赛型泳者和6位周末型泳者同意「黏游」一回。


志愿者需要分别游几次,每次距离不同,实验设计者会分别计时,并记下他们的游泳动作,当然也不会忘了帮他们洗澡。

自由泳、蝶泳、仰泳、蛙泳都用上了。最终审判结果是:志愿者在水中比在这种液体中游得更快。  
                 

而这个结果也再次让人们想起了17世纪的一场大辩论。这个辩论的主题是在弹道学中投射物的运动速度同它所穿过的空气阻力之间的关系。而在泳者的例子中,因为人拥有一种内在的动力系统,因此在黏稠度虽然不同但非常相近的液体中游泳,他的运动速度并不会受到太大影响:阻力的确增加了,但随之运动员的运动效率也增加了。

研究人员计算之后得出结论,为了使泳者速度减慢,必须把他浸在一种黏稠度比水高很多,接近蜂蜜的液体中。       
       

 怎么识别一头猪快不快乐? 



         



狗高兴了就会摇摇尾巴,猫生气了就要扑出利爪,兔子害怕了耳朵会趴下。

那么,猪呢?       

               

在肉铺里断送生命化身为各式各样的美味佳肴之前,猪也会有自己的一小段猪生,也会有自己波澜起伏的情感。

可是,猪到底有哪些情感呢? 

      

               

2013年1月17日《生理学与行为》发表了一篇论文,一个来自荷兰瓦格宁根大学的研究团队说他们设计了一个实验,目的有两重,一是辨别出猪在表达自己感受时发出的信号,二是要知道这种情绪是否会在它同样深陷囹圄的小伙伴之间传播。       

       

为了达到实验目标,他们让几个小猪崽子在不连续的七天里忍受一种苏格兰淋浴(冷热水交替)的变体,它们可能有两种截然不同的遭遇。

有时候,人们会在一个面积大于10平方米的猪圈里欢迎小猪崽们两两进入,用新鲜的秸秆,还有全自助的各式小糕点来款待它们,这简直就是猪之天堂啊。

而另一些时候呢,甚至连一点儿解释也没有,这些小猪崽子就被单独关进一间3.3平方米大小的单人牢房里,然后会有一种很讨厌的两足动物过来给它们戴上嘴套。       
                 

每次实验开始之前,研究者们会向这些猪崽子释放一些「声光」信号,以使得在形成条件反射之后,它们有能力根据这个「电影片头字幕」预测到底是怎样的命运在等待着自己。

在所有的测试中,研究者们记录下了猪崽们高兴和焦虑的外在表现。在第一种情况下,猪崽子们表现出的行为跟狗崽子们非常相似。

它们会摇摇尾巴,边玩耍边叫唤。       
                 
而当猪害怕的时候,唱的歌可就是另外一种调调了:它们尖叫着,嗷嗷地呼号,屎尿俱下,尾巴和耳朵都耷拉了下来。       

      

实验的最后一个步骤,是把已经接受过命运洗礼的猪崽和对实验内容一无所知的猪崽放在一起,当「声光构成的片头字幕」出现时,第一组猪崽在第二组猪崽还没窥见到底是什么命运在等待着自己之前,就已经把自己的情绪传递给第二组猪崽了,尽管后者其实还没有机会到藏着巧克力葡萄干的猪天堂或是逼仄的单人牢房去见一见世面。

研究报告中说,甄别出畜生们的情绪信号能够帮助改善「大量聚集在单一圈中的牲畜的舒适度、健康状况以及表现」。

毕竟,开心猪成就好香肠。       
       

 猪肉绦虫:科学家和死刑犯的爱恨情仇 



         



通常情况下,一个人决定把自己的遗体捐献给科学研究是出于完全的自愿,并且也根本不会事先指明自己的遗体能被使用的具体时间。不过,在过去,这并不是绝对的。

曾经有一段时间,医生们苦苦思索,在人类肠道里发现的猪肉绦虫,这种巨大扁平、经常一长就长到好几米的蠕虫到底是怎么钻进人类肠道中的。

他们怀疑是因为猪肉和牛肉里寄生的幼虫,但还是需要通过实验来验证。可是,有谁愿意把肠子贡献出来做实验呢?       

               

1853年,居住在齐陶的德国医生屈兴边斯特申请并获得了让一位因谋杀获罪的死刑犯服用绦虫幼虫的许可。死刑犯吃到了一根香肠,而这根香肠里藏着研究者塞进去的十二只猪肉绦虫幼虫。

刽子手执行任务两天之后,这位德国医生终于打开了死刑犯的尸体,并开始检查他的肠道。在犯人的肠道里,医生回收了几条至少有一厘米长的幼虫,这足以证明在人体里发现的绦虫就是来自猪肉,而它的感染方式和其他几种绦虫相似。       


             

屈兴边斯特只是有点儿后悔,犯人尸体的交货日期和他被喂下绦虫的日期太近了:绦虫们还没有足够的时间长大,医生认为需要在其他死刑犯身上再做一次这个实验,然而,这位德国医生很快发现有人因为这项研究所引发的道德问题而愤怒。

因此,从那天起,蠕虫学家们(就是那些专门研究寄生虫的人)决定选择绝对不会引发道德问题的「小白鼠」——他们自己。

绦虫啊,我的好兄弟,科学与你同行。 

 

            

       

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