[不懂科學(xué)會(huì)倒霉 / [英]彼得.本特利 著 ] 每個(gè)人都會(huì)遇到一些小麻煩。早晨睡過頭,急著做早餐,廚房竟然冒了煙;開車去上班,從天而降一堆鳥糞不說,還把錯(cuò)把柴油當(dāng)汽油;趕到公司,剛收個(gè)郵件,電腦就癱瘓…… 別再阿Q,說什么碎碎平安;別再抱怨,說什么神啊,救救我吧!生氣著急不管用,還是多懂一點(diǎn)科學(xué),本書為你解答了小麻煩背后的大道理,保證幫你消氣、消災(zāi)又解惑! 小麻煩背后都有一個(gè)大道理,《不懂科學(xué)倒大霉》——最溫暖的科學(xué)書,讓你從科學(xué)的角度了解那些囧事為什么會(huì)發(fā)生、如何生活的更健康快樂! 《不懂科學(xué)倒大霉》告訴你這個(gè)生存法則,科學(xué)其實(shí)很簡(jiǎn)單,只要你懂得來龍去脈,生活就不會(huì)一團(tuán)糟。搞懂睡覺的學(xué)問,睡過頭的幾率就少一些,被老板罵的次數(shù)也少一些;搞懂電池的原理,Mp3掉到馬桶里,沒事兒!你一個(gè)小伎倆讓它起死回生;搞懂柴油車和汽油車的差別,你就不會(huì)傻乎乎的,加錯(cuò)了油還去兜風(fēng)。每當(dāng)遇到小麻煩,你會(huì)像警察處理案件一樣迅速搞定。多酷。 歲末年初,最溫暖的科學(xué)書。不愛學(xué)數(shù)理化的小孩子,可以看看這本書,你會(huì)發(fā)現(xiàn)科學(xué)很有意思;迷迷糊糊的可愛的冒失女孩,別猶豫了,井井有條、享受生活才迷人;小男生、大男人們,保護(hù)心愛的人要懂科學(xué),光會(huì)修修水龍頭已經(jīng)不行啦;熱愛生命,熱愛生活的每一個(gè)人,懂點(diǎn)科學(xué)不費(fèi)事,不懂科學(xué)倒大霉! 每個(gè)人都會(huì)遇到一些小麻煩。早晨睡過頭,急著做早餐,廚房竟然冒了煙;開車去上班,從天而降一堆鳥糞不說,還把錯(cuò)把柴油當(dāng)汽油;趕到公司,剛收個(gè)郵件,電腦就癱瘓…… 別再阿Q,說什么碎碎平安;別再抱怨,說什么神啊,救救我吧!生氣著急不管用,還是多懂一點(diǎn)科學(xué),本書為你解答了小麻煩背后的大道理,保證幫你消氣、消災(zāi)又解惑! 小麻煩背后都有一個(gè)大道理,《不懂科學(xué)倒大霉》——最溫暖的科學(xué)書,讓你從科學(xué)的角度了解那些囧事為什么會(huì)發(fā)生、如何生活的更健康快樂! 正文 目錄 紫雨閣小說網(wǎng) 更新時(shí)間:2010-4-14 14:12:08 本章字?jǐn)?shù):881 引子....倒霉?是你不懂科學(xué) 第1章..一生中最混亂的早上 7:00AM..為什么總是睡過頭 7:10AM..可惡的洗發(fā)液 7:20AM..別用濕巾擦傷口 7:45AM..烤面包機(jī)很危險(xiǎn) 8:00AM..水還會(huì)爆炸嗎 8:10AM..我們都誤會(huì)了酸奶 8:20AM..電池泡水繼續(xù)用 8:30AM..鳥糞可以變火藥 第2章.上班路上的荒唐 8:45AM..慌亂中的健忘癥 8:55AM..絕對(duì)“安全”的汽車 9:10AM..錯(cuò)把柴油當(dāng)汽油 9:25AM..為什么一不留神就摔跤 9:40AM..為什么淋雨容易得感冒 9:50AM..迷路只能看太陽嗎 10:05AM.別讓蜜蜂以為你是一朵花 10:15AM.強(qiáng)力膠的奇怪用途 第3章..辦公室的小惡魔 10:35AM..亂發(fā)信號(hào)的手機(jī) 10:55AM..漏水的爛筆 11:00AM..面孔識(shí)別專家 11:15AM..出糗的衣服 11:35AM..電腦病毒的新面孔 1:00PM...卡住手指的可樂瓶 1:30PM...崩潰的硬盤 2:40PM...擠裂骨頭的安全門 第4章...下班回家的囧事 5:55PM..鑰匙能飛嗎? 6:05PM..肌肉也罷工 6:30PM..摔不碎的玻璃杯 7:00PM..可愛又可恨的辣椒 7:15PM..臟東西的胃腸之旅 8:15PM..小水泡救了大燙傷 9:00PM..吃蛋糕也能磕掉牙 9:45PM..疼痛的道理 不懂科學(xué)倒大霉 倒霉.是你不懂科學(xué) 引子 沒有警笛聲,沒有閃光燈,也沒有警戒線;沒有乘坐著“神秘大篷車”來訪的頭戴墨鏡的“臥底科學(xué)家”們,也聽不到他們下車時(shí)“砰”的關(guān)門聲,更看不到那裝滿各種新奇工具的黑大包。你只能靠自己了。你將完全依靠自己的力量嘗試并解決眼前的困擾。無論是昂貴地毯上的污漬,還是在洗衣機(jī)里跳舞的MP3,或者是黏在你頭發(fā)上的口香糖,這些都是你面臨的問題。那么,你將要怎么做呢? 你可以拿一把椅子擋在地毯的污漬上;你可以像處理其他垃圾一樣,把浸水的MP3.扔進(jìn)垃圾桶;你也可以把黏住口香糖的那縷頭發(fā)剪掉。你可以安慰自說這只不過是“墨菲定律”(凡事只要有可能出錯(cuò),那就一定會(huì)出錯(cuò))的體現(xiàn),然后再買個(gè)巧克力冰激凌,告訴自己“這沒什么大不了”。 還有一種選擇,就是你把自己變成“臥底科學(xué)家”。你可以通過放大鏡觀察,發(fā)現(xiàn)“意外事件”背后潛藏的科學(xué)原理。你會(huì)很清楚地知道是什么在作怪,以及事情為什么搞砸了。很快,“意外事件”對(duì)于你來說將不再是棘手的問題,就像警察處理案件一樣輕車熟路,因?yàn)槟銓⒑芮宄撟鲂┦裁磥硎帐斑@個(gè)爛攤子。戴上你的墨鏡,拿起你的黑色大包——成為一名“臥底科學(xué)家”,你準(zhǔn)備好了嗎? 你的第一步,就是要搞清楚“意外事件”的含義。我們這里所說的,并不是警察、消防隊(duì)員或者救護(hù)人員處理的那種事件,而是常見的、每天都可能發(fā)生的事情。即使你不是當(dāng)事人,但是當(dāng)你閱讀這些文字時(shí),總會(huì)有某些人正在被某個(gè)地方發(fā)生的一些“意外事件”所困擾著。歸根結(jié)底,每一起“意外事件”都是在科學(xué)上出了差錯(cuò),或者,說得再通俗一點(diǎn),是由于我們?cè)谶\(yùn)用科學(xué)時(shí)出了差錯(cuò)。 我們的世界充滿著各種令人驚異的發(fā)明,從MP3.到去污皂,幾個(gè)世紀(jì)以來的科學(xué)技術(shù)所取得的成就,演化而成了一個(gè)個(gè)產(chǎn)品,精巧,卻為人類的生活帶來了巨大的改變?nèi)欢?,我們周圍的科學(xué)技術(shù)都是建立在一系列假設(shè)之上的,而這些假設(shè),就是它們今后的用途。舉個(gè)例子,洗發(fā)水用在你的頭發(fā)上,能夠發(fā)揮很好的功效,而一旦它被灑在地板上,就會(huì)立刻讓人滑倒。我們?nèi)粘J褂玫奈锲穬H在特定的條件下才能正常使用。如果把某一物品在了它的“能力范圍”之外——比如把金屬容器放進(jìn)微波爐、口香糖黏在頭發(fā)上,或者紅酒灑在了地毯上——科學(xué)就會(huì)立刻和你“作對(duì)”。去污皂在你的腳下立刻變成了潤(rùn)滑劑,你顯然是發(fā)揮了它的“短處”。金屬容器在微波爐里會(huì)發(fā)出嚇人的火花,發(fā)出噼里啪啦的響聲;口香糖在你的頭發(fā)上會(huì)變成超強(qiáng)粘合劑;灑在地毯上的紅酒變成了染色劑,甚至比地毯原本的花色還要頑固。 “意外事件”經(jīng)常發(fā)生,現(xiàn)在你將了解到事件發(fā)生的真正原因。如果你足夠大膽,請(qǐng)跟我一起進(jìn)入“倒霉一整天”的世界。想象著這一系列的“災(zāi)難”都將發(fā)生在你身上,你將度過人生中最多災(zāi)多難的一天…… 為什么總是睡過頭(1) 床上傳來陣陣鼾聲。你很快就睡著了,夢(mèng)見自己迷失在一座繁忙的大都市中。你正要過馬路時(shí),一輛汽車在你面前停了下來。轉(zhuǎn)瞬之間,汽車變成了卡車,倒退著向你開過來,并發(fā)出“嗶嗶”的告警音。你等著它停下調(diào)頭,并想著這聲音怎么那么熟悉。你忽然想起來,原來這就是你父親經(jīng)常用來運(yùn)雜貨的那輛卡車,難怪聲音這么熟悉。但是父親似乎遇到了困難,卡車進(jìn)退兩難停滯不前。終于,父親開動(dòng)了車子,但是你卻發(fā)現(xiàn)它根本不是一輛卡車了。他怎么會(huì)用卡車來拉一袋玉米片呢?那只是一輛自行車。你發(fā)現(xiàn)自己和父親一起騎著自行車沿著小山坡飛速下滑,風(fēng)從你的耳邊呼嘯而過。你們經(jīng)過了開滿花的田野,前進(jìn)的速度越來越快。你看到自己的腳下已經(jīng)穿上了溜冰鞋。但是,這速度也未免太快了點(diǎn)吧? 你翻個(gè)身,望著天花板。這是一個(gè)奇怪的夢(mèng),你開始回想,但是卻記不清了。你揉揉眼睛看了一眼鐘表。你皺了皺眉。你的胳膊似乎不太對(duì)勁,你調(diào)整了一下位置,可是還是不對(duì)勁。你看了一眼床頭柜上的手表。沒錯(cuò),你遲到了!這有史以來音量最大的鬧鐘竟然讓你睡得死死的!可你睡覺一直很輕。這一切究竟是怎么發(fā)生的? 睡覺并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的活動(dòng)。你也許認(rèn)為睡覺只是“閉上眼睛”或者“打個(gè)盹兒”,但是在睡眠的過程中,你的身體和大腦會(huì)經(jīng)歷一系列驚人的變化。如果不是這樣,幾天之內(nèi)你就會(huì)發(fā)瘋?!熬皴e(cuò)亂”對(duì)我們所有人來說都近在咫尺。睡覺絕不是簡(jiǎn)單的“開關(guān)模式”的活動(dòng)。我們不僅僅是“睡著”或“醒來”——實(shí)際上,睡覺遠(yuǎn)遠(yuǎn)比這復(fù)雜得多。同樣地,我們也從來不會(huì)進(jìn)入文學(xué)表達(dá)中所謂的“半夢(mèng)半醒”狀態(tài),而是逐漸地進(jìn)入不同深度的睡眠中。我們把不同的“深度”稱為“階段”,在每天夜里,我們會(huì)經(jīng)歷睡眠的.個(gè)階段。 當(dāng)你躺在床上,閉上眼睛,你的第一項(xiàng)任務(wù)就是從“清醒”過渡到“睡眠的第一階段”。這是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程,你的肌肉開始放松,大腦活動(dòng)減慢,眼球也逐漸靜止。你的呼吸將會(huì)變淺并且有規(guī)律。如果在這時(shí)測(cè)量你的腦電波活動(dòng),我們將會(huì)看到你的腦電波從 .(alpha.wave)轉(zhuǎn)為 .波(theta.wave)——你的神經(jīng)元從一種放松的、脈沖狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N緩慢的、規(guī)律性的狀態(tài)。但是,如果你在這個(gè)階段受到了外界的打擾,你甚至不會(huì)意識(shí)到你快要睡著了。第一階段將持續(xù).~10.分鐘,接下來你將進(jìn)入睡眠的第二階段。 現(xiàn)在,你的心跳減慢,你的體溫也會(huì)降低。如果你的喉嚨比較松弛,那么也許你還會(huì)打鼾。你的肌肉會(huì)偶爾出現(xiàn)抽搐。觀察你此時(shí)的腦電波活動(dòng),我們可以看到緩慢的、規(guī)律性的 .波中出現(xiàn)了一些突然的中斷,而這些中斷與你的肌肉抽搐相一致。你的身體已經(jīng)為更深層次的第三階段和第四階段做好了準(zhǔn)備。此時(shí),你的大腦活動(dòng)更為緩慢,神經(jīng)元的狀態(tài)更加松弛,而腦電波變?yōu)楦L(zhǎng)且更平緩的 .波(delta.wave),這證明了你已經(jīng)進(jìn)入睡眠的第三階段。直到你的大腦在超過半數(shù)的時(shí)間內(nèi)都產(chǎn)生出更平緩的 .波時(shí),你才進(jìn)入了睡眠的第四階段,這個(gè)過程是比較緩慢的。這時(shí)的大腦活動(dòng)與清醒時(shí)快速運(yùn)轉(zhuǎn)、混亂以及無規(guī)律的大腦活動(dòng)截然不同。不夸張地說,如果你能在深度睡眠中醒來,你將處于完全沒有判斷力的狀態(tài)。 奇怪的是,第四階段恰恰是你說夢(mèng)話或發(fā)生夢(mèng)游行為的階段。這些行為與夢(mèng)境沒有任何關(guān)系,因?yàn)樵谶@個(gè)階段你還沒開始做夢(mèng)。深度睡眠中的行為活動(dòng)更多地是由原始的、本能的情感因素驅(qū)動(dòng)的,比如恐懼或憤怒。令人吃驚的是,在這種狀態(tài)下,人們能夠“勝任”一些極其復(fù)雜的活動(dòng)。那些患有嚴(yán)重睡眠障礙的人有可能會(huì)從臥室的窗戶跳出來,或者去廚房做一頓美餐,甚至開動(dòng)汽車。不知為什么,你大腦中的所有部分都被你體內(nèi)更深層次的、本能的自我給“劫持”了,而在這個(gè)過程中,你的意識(shí)思維還沒有醒來。所幸的是,患有嚴(yán)重睡眠障礙的人畢竟是少數(shù)。我們大多數(shù)人頂多是在深度睡眠時(shí)咕噥幾句,大部分都是些無關(guān)緊要的話語,我們的大腦只是處在最放松的狀態(tài)而已。 為什么總是睡過頭(2) 睡眠的每一個(gè)階段都會(huì)持續(xù)大約10.分鐘,然后整個(gè)過程會(huì)倒轉(zhuǎn)過來。當(dāng)?shù)谒碾A段結(jié)束后,你的大腦將再次緩緩蘇醒,回到第三階段,然后是第二階段。從開始睡著的.0.分鐘后,我們的大腦幾乎又回到了清醒的狀態(tài),但是它并未回到第一階段,我們也不會(huì)醒來,而是從第二階段進(jìn)入到了另一種大腦活動(dòng)中——做夢(mèng)。這個(gè)階段也叫做“REM.睡眠”,意為“快速眼球運(yùn)動(dòng)性睡眠”(rapid.eye.movement)。 這是一種非常容易被檢測(cè)到的睡眠類型,因?yàn)槟愕拇竽X和身體將會(huì)經(jīng)歷許多變化。你的心跳和呼吸會(huì)加快,你的身體將會(huì)突然放松,你的眼球?qū)?huì)在閉合的眼皮下開始轉(zhuǎn)動(dòng),如果此時(shí)測(cè)試你的大腦活動(dòng),你會(huì)發(fā)現(xiàn)你的大腦與它清醒時(shí)的狀態(tài)更加接近,伴隨著一些復(fù)雜的非同步神經(jīng)元活動(dòng)。此時(shí)你正處于一個(gè)“夢(mèng)的世界”,卻絲毫沒有意識(shí)到你正在做夢(mèng)。你在大腦創(chuàng)造的虛擬世界中扮演著不同的角色。你的眼球的轉(zhuǎn)動(dòng)是隨著夢(mèng)中的事件而進(jìn)行的,就像這些事件是真的一樣。為了阻止肌肉對(duì)夢(mèng)境做出同樣的反應(yīng),你的大腦“切斷”了自己的“電話線”,以阻攔從運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元到主要骨骼肌上的全部信息。除了控制眼球和與呼吸及心臟有關(guān)的肌肉以外,其他任何一塊肌肉都無法活動(dòng)。 夢(mèng)境是“虛擬現(xiàn)實(shí)”的最佳形式。在夢(mèng)中你真切地相信自己正在自相矛盾的世界中經(jīng)歷著奇怪的事情。這些事情或使你狂喜,或使你傷感,或使你憤怒,甚至使你恐懼。它們也許來自于你最近的生活,又或者和你的經(jīng)歷沒有什么關(guān)系。但是,這些都是你想象中的虛構(gòu)景象。 這也許就像一次失去的機(jī)遇——在每個(gè)這樣的夜里,我們都為自己創(chuàng)造出整個(gè)世界、回憶以及經(jīng)歷,然而我們卻無法控制它們,而且之后也沒留下什么記憶。如果我們能夠控制自己的夢(mèng)境,那么我們將會(huì)成為自己的“虛擬宇宙”中的上帝,能夠夢(mèng)到一切我們想要的事物。令人激動(dòng)的是,確實(shí)有一種形式的夢(mèng)境能夠使你達(dá)成這個(gè)愿望——我們稱之為“清醒夢(mèng)”(lucid.dreaming)。 當(dāng)你處在REM.睡眠中,并且突然意識(shí)到你正在做的夢(mèng)絲毫沒有意義時(shí),“清醒夢(mèng)”就發(fā)生了。也許你捏住自己的鼻子卻仍能呼吸;或者你努力嘗試閱讀一些文字時(shí),卻發(fā)現(xiàn)它們總是在變;又或者你能夠意識(shí)到現(xiàn)實(shí)世界中是沒有卡通人物的。無論發(fā)生了多么奇怪的事情,你都能意識(shí)到自己正在睡覺,那么你的意識(shí)思維就能夠控制夢(mèng)境。超過.0%.的人都有過“清醒夢(mèng)”的經(jīng)歷。不過在多數(shù)情況下,這種意識(shí)會(huì)讓我們醒過來,以致讓我們失去了控制的機(jī)會(huì)。但是有些時(shí)候,我們也的確能夠控制自己的夢(mèng)。對(duì)一些人來說,提高控制夢(mèng)的能力成為了一種有趣的經(jīng)驗(yàn),在REM.睡眠中運(yùn)用一些技巧甚至小工具來影響夢(mèng)境。 最初,夢(mèng)境只能持續(xù)大約10.分鐘。然后你就會(huì)醒來并翻個(gè)身,或者會(huì)再次陷入睡眠的幾個(gè)階段中。這種進(jìn)入深度睡眠、開始做夢(mèng)、然后再回到階段性睡眠的循環(huán)過程將在每晚重復(fù)很多次。在每一次循環(huán)中,你的深度睡眠的時(shí)間會(huì)變得更短,而REM.睡眠的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng),直到你在這一夜的最后做了一個(gè)1.小時(shí)長(zhǎng)的夢(mèng)。一個(gè)正常人會(huì)在每天夜里經(jīng)歷.次深度睡眠和REM.睡眠的循環(huán),這些循環(huán)主要受到年齡因素的影響。嬰幼兒比成年人的REM.睡眠時(shí)間更長(zhǎng)。隨著年齡增長(zhǎng),我們睡覺會(huì)越來越輕,所以成年人的深層次階段的睡眠時(shí)間會(huì)更短。另外,成年人更容易在第一次睡眠循環(huán)中更快進(jìn)入REM.睡眠,且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。 我們尚不清楚大腦為何會(huì)以這種方式“睡眠”。我們不知道自己為何會(huì)做夢(mèng),我們也不知道自己為何每夜都在深淺睡眠中循環(huán)往復(fù)。也許這符合古老的進(jìn)化論觀點(diǎn),確保我們?cè)谝归g對(duì)潛在的危險(xiǎn)保持警醒;又或許這是一種讓我們把前一天的經(jīng)歷分類從而更好地理解生活的方法。而且,我們并不是地球上唯一如此睡覺的生物:大多數(shù)哺乳動(dòng)物和鳥類也像人類一樣睡覺和做夢(mèng)。 在黑夜將結(jié)束時(shí),大多數(shù)人的深度睡眠時(shí)間都會(huì)減少,而更多時(shí)間都處在REM.睡眠中。這就是為什么我們通常在醒來時(shí)還清楚地記得剛才的夢(mèng),因?yàn)槲覀儾艅倓倧膲?mèng)境轉(zhuǎn)換到現(xiàn)實(shí)。但是這也是為什么,當(dāng)我們聽到了什么熟悉的聲音,也更容易認(rèn)為這聲音來自夢(mèng)境而非現(xiàn)實(shí)。即使在鬧鐘聲中醒來(并按下了鬧鐘的按鈕),由于我們?cè)谠绯看蠖嗵幱赗EM.睡眠中,所以我們通常會(huì)在翻個(gè)身之后又立刻開始做夢(mèng)。 如果你睡得太晚導(dǎo)致睡眠不足,或者你情緒低落,又或者你睡眠質(zhì)量不好,那么你很有可會(huì)“睡過頭”。嚴(yán)重的打鼾(嚴(yán)重到影響了人的呼吸或者吵得讓旁邊的人無法入睡)和擾亂睡眠循環(huán)的失眠癥會(huì)使人們?cè)诘诙旄械胶芷>肭乙着?。但是如果你不幸被剝奪了所有睡眠,不出3.天,你就會(huì)開始產(chǎn)生幻覺,并失去正常思考的能力。長(zhǎng)期缺乏睡眠對(duì)免疫系統(tǒng)也會(huì)造成嚴(yán)重的影響,人只要超過11.天完全不睡覺就會(huì)死亡。但是如果你只是失眠,那就不必?fù)?dān)心。在你躺在床上、期盼快點(diǎn)入睡的漫長(zhǎng)的幾個(gè)小時(shí)中,你將規(guī)律性地在第一階段和第二階段中交替,只是你自己沒有意識(shí)到。要想不讓人睡著是非常難的,就像不讓人上廁所一樣難。這些都是我們的生理需求。 諷刺的是,對(duì)于患有失眠的人來說,早晨按時(shí)起床是一個(gè)大問題,但是我們每個(gè)人都會(huì)時(shí)不時(shí)地睡過頭。“睡過頭”的事情太常見了,所以“智能型鬧鐘”總是熱銷。有的鬧鐘每天會(huì)發(fā)出不同的聲音,是為了防止你對(duì)某一種聲音形成習(xí)慣而忽略;甚至還有些鬧鐘可以邊響邊從床頭柜“跳下來”,然后到處亂走,強(qiáng)迫你從床上爬起來去找它們。 無論如何,最好的解決方案就是養(yǎng)成良好的睡眠習(xí)慣:確保每晚在相同的時(shí)間段上床,并保證睡眠充足(推薦.小時(shí)為優(yōu))。如果能做到這兩點(diǎn),你將會(huì)發(fā)現(xiàn),無論有沒有鬧鐘,你都能夠做到在正確的時(shí)間“自然醒”。 可惡的洗發(fā)液(1) 揉揉惺忪的睡眼,你打算洗個(gè)澡。熱水從噴頭中涌出,滿浴室的水蒸氣在清晨的陽光中變成了金色。你站在浴缸里,閉上眼睛淋著熱水,任由思緒徜徉在昨夜的夢(mèng)中。你摸索著拿到洗發(fā)水瓶,打開蓋子,把洗發(fā)水?dāng)D到沾濕的手掌上。洗發(fā)水的溫度比你的皮膚要涼一些。正當(dāng)你試圖把洗發(fā)水放回架子上時(shí),瓶子不小心從手里滑了下去,掉在了浴室的瓷磚地上。你瞥了一眼,.發(fā)現(xiàn)洗發(fā)水流了出來。你嘆了口氣,沒來得及把噴頭關(guān)上就走出浴缸,想要趕緊把瓶子撿起來,以免浪費(fèi)更多洗發(fā)水。你拿起瓶子然后轉(zhuǎn)身,你的腳似乎踩到了一灘冰涼的東西……天旋地轉(zhuǎn),整個(gè)世界翻了個(gè)兒。等你回過神兒來,你發(fā)現(xiàn)自己的臉正對(duì)著浴缸底部,你的后背貼在冰冷的瓷磚地上,你的腦袋嗡嗡響,一陣陣地痛。 用粘膩的油性物質(zhì)洗頭發(fā)絕不是一個(gè)明智的選擇。把一塊豬油抹在你的頭皮上必定會(huì)是一次可怕的經(jīng)歷。然而,古希臘人和羅馬人大多喜歡用油質(zhì)物洗澡——他們會(huì)用油按摩自己的身體,并把皮膚上的角質(zhì)和死皮隨污垢一起洗掉,就像用橡膠滾軸清洗窗戶那樣。油和肥皂是兩種截然不同的物質(zhì),但是事實(shí)上洗發(fā)水和肥皂中有很多油脂成分。關(guān)于肥皂使用的最初記載可以追溯到.000.年前,而“.無患子樹”(sapindus,.通常被稱做“.無患子果實(shí)”.或“.無患子皂莢”)應(yīng)用的歷史則更加久遠(yuǎn)。我們無法得知是誰發(fā)明了肥皂配方,但是依據(jù)肥皂的制造方法,曾有些人建議把動(dòng)物尸體中殘留的膠粘物質(zhì)應(yīng)用于肥皂制造。幸虧這僅僅是人們的想象而已。 其實(shí),肥皂的做法十分簡(jiǎn)單。首先,將石灰和水混在一起,直到水變成“石灰水”(二者結(jié)合產(chǎn)生的氫氧化鉀使石灰水呈堿性)。有一個(gè)古法鑒別石灰水是否合格:看雞蛋是否能浮在水面上,如果可以,那么石灰水就可以備用了。下一步就是找到一些脂肪或油脂。動(dòng)物脂肪經(jīng)常被使用,如果有橄欖油更好。然后把油脂和石灰水混合,并確保油脂在混合物中占有恰當(dāng)?shù)谋壤?。你可以把它們混在一起煮沸或者在冷卻時(shí)混合——兩種方法所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)是相同的,這種反應(yīng)被稱為“皂化作用”。雖然在其他成分之間也可以產(chǎn)生相似的反應(yīng),但就肥皂制造來講,“皂化”就是指堿性物質(zhì)(石灰水)和脂肪或油脂的混合。如果通過幾百倍的顯微鏡觀察,我們就能看到詳細(xì)的過程。油脂是由3.組相似的分子組成,粘連在一起。堿性物質(zhì)打破了這些原子間的“紐帶”,相當(dāng)于切斷了原子間的聯(lián)系,從而破壞了分子結(jié)構(gòu)。這些碎片通過其他方式重新組合,它們不再是油脂和堿性物質(zhì),而是轉(zhuǎn)化成了某種形式的糖醇——甘油(glycerol),肥皂就制成了。 由于這種化學(xué)反應(yīng)涉及的成分很簡(jiǎn)單且常見,因此類似的現(xiàn)象經(jīng)常會(huì)發(fā)生在泥土中的尸體上。如果泥土呈堿性,而且周圍有一些蠕蟲或細(xì)菌,那么皂化反應(yīng)會(huì)使尸體內(nèi)的脂肪轉(zhuǎn)化成“尸蠟”(adipocere)。最極端的一個(gè)例子:一個(gè)在1.世紀(jì)被埋葬的整具女尸都變成了肥皂。這具“肥皂女尸”目前被陳列在美國(guó)費(fèi)城的馬特醫(yī)學(xué)博物館(MutterMuseum)。然而她并不孤獨(dú)——和她一并下葬的男尸也變成了肥皂,有段時(shí)間曾被陳列在華盛頓的史密斯森尼國(guó)家博物院(Smithsonian.Institute)。 謝天謝地,我們今天用的肥皂和死尸一點(diǎn)兒關(guān)系都沒有了。如今的肥皂大多是由植物油制造而成,例如棕櫚或者橄欖油,再加上一些香料成分。而且,也去除了一些不必要的成分,例如甘油,并加入了一些優(yōu)質(zhì)的洗滌粉,例如浮石(pumice),以加強(qiáng)肥皂的去死皮功效。 但愿你能夠意識(shí)到肥皂具有很好的去污功效。肥皂的這種屬性是基于另一個(gè)化學(xué)反應(yīng)。你可以把肥皂分子看成是由鈉或鉀的脂肪酸鹽組成的“小蛇”。當(dāng)水遇到鹽分子時(shí),“小蛇”的頭部將產(chǎn)生負(fù)電荷, 并很快和水分子融合在一起(產(chǎn)生親水性),而“小蛇”的尾部則開始抵抗水分子(產(chǎn)生疏水性)。當(dāng)你把肥皂浸泡在水里,每一個(gè)肥皂分子都將經(jīng)歷一些“掙扎”——其中一端想要和水接觸,而另一端想要離水越遠(yuǎn)越好。它們有一個(gè)明智的解決方案,就是各自與它們的“朋 友”結(jié)盟,然后把自己變成小球體,而且所有的頭部都指向外部,所有的尾部都藏在內(nèi)部以遠(yuǎn)離水分子。然而,當(dāng)肥皂處在油脂中,它們的反應(yīng)就完全相反?!靶∩摺钡奈膊繒?huì)產(chǎn)生親油性,而頭部則想要避而遠(yuǎn)之。所以這一次,小球體的表現(xiàn)截然相反:頭部竭力掩藏自己遠(yuǎn) 離油脂,而尾部將會(huì)露在外面。 可惡的洗發(fā)液(2) 肥皂分子的“奇怪行為”制造了一種表面活性劑,使它們能夠分解液體之間(例如水和油之間)的阻抗力,并促成二者在同一種介質(zhì)中混合。肥皂無法使油脂溶解在水中,這兩種液體實(shí)在太勢(shì)不兩立而導(dǎo)致彼此無法相容。然而,也正是因?yàn)檫@樣,這一原理創(chuàng)造出了絕佳的清潔功效:當(dāng)你把肥皂擦在皮膚上時(shí),喜歡油脂的肥皂分子尾部將自己吸在油脂上。之后,當(dāng)你把肥皂沖洗掉時(shí),肥皂分子接觸到水,就會(huì)變成頭部在外、尾部在內(nèi)的小球體——尾部仍然在內(nèi)部緊緊抓著油脂。這時(shí),肥皂已經(jīng)把你皮膚上的油脂緊緊地包了起來,油脂在內(nèi)部,水在外部,從而使油脂從你的皮膚上剝離開,然后被水流沖走。大多數(shù)污垢都能夠溶解在水或油中,所以如果你擦了肥皂再?zèng)_水,大部分的污垢都能被清除掉。 雖然肥皂已經(jīng)有幾千年的歷史,但是以肥皂原理為基礎(chǔ)制造的洗發(fā)水卻是一項(xiàng)新的發(fā)明。最初,原始的洗發(fā)水通常是由草本植物、水或者油脂混合制造而成的;再后來,肥皂的成功為第一批“肥皂型洗發(fā)水”打下了基礎(chǔ)。這種“液體香皂”具有清潔頭發(fā)和去油的功效,是通過把皂片溶解在水中制造而成。可是,由于肥皂的效果太強(qiáng)了,連自有的皮脂都被清除掉了,導(dǎo)致頭發(fā)干枯易斷。由于這個(gè)原因,一種人工合成的清潔劑誕生了。從那之后,所有洗發(fā)水都變成了人工合成的,以避免去除頭皮的自然油脂。這種洗發(fā)水和肥皂的成分有細(xì)微差別,稍稍減弱了清潔功效,但是二者的作用原理是完全相同的。洗發(fā)水也是一種表面活性劑,它的分子可以粘著油脂和污垢,并把它們包含在具有親水性的“包裹”中,使你能夠沖洗掉油水混合物。 除此之外,洗發(fā)水還具有一個(gè)和肥皂相同的特性——滑。這便于我們把洗發(fā)水或肥皂涂開,但是我們并不期待它的“滑”,而這卻恰恰是所有肥皂、洗發(fā)水的特性之一。事實(shí)上,只要是表面活性劑,就一定是滑的。想要發(fā)明一種不滑的洗發(fā)水,那幾乎是不可能的。肥皂 和洗發(fā)水的成分里都有油脂,這就意味著它們的分子結(jié)構(gòu)與油脂相似,因此具有和油脂相同的滑的特性。再加上它們?cè)谇鍧崟r(shí)會(huì)牢牢地抓住油脂,所以就會(huì)更滑。 摩擦力可以使物質(zhì)變滑,而缺少摩擦力同樣也會(huì)使物質(zhì)變滑。摩擦力是使兩個(gè)物體表面在相互摩擦?xí)r減緩移動(dòng)速度的一種力。兩個(gè)表面看起來非常光滑,但是把它們放在顯微鏡下觀察時(shí),你還是能看出它們之間產(chǎn)生的無數(shù)次撞擊。二者之間看似是在“滑動(dòng)”,其實(shí)是在相互摩擦對(duì)方,所有的撞擊都會(huì)使它們的移動(dòng)速度減慢,并使物體表面溫度升高。當(dāng)你在出行時(shí),摩擦力幫了你很大的忙——輪胎不會(huì)粘在馬路上,你的腳也不會(huì)站在地上抬不起來。但是,對(duì)于任何一種帶有移動(dòng)部件的物體來說,摩擦力就成了一個(gè)大麻煩。引擎內(nèi)部產(chǎn)生的不必要的摩擦力會(huì)使它的溫度升高,使它的部件磨損或失靈,所以我們就要在汽車?yán)锛雍芏嘤?。油是一種帶有潤(rùn)滑作用的物質(zhì),它作用在兩種表面,以防止它們摩擦過度。大多數(shù)潤(rùn)滑劑都含有油脂,因?yàn)橛椭子谠谖矬w表面形成穩(wěn)定的涂層或薄膜,而不像水那么容易被沖掉。 然而,摩擦學(xué)的一項(xiàng)最新研究指向了一種新型的潤(rùn)滑劑——表面活性劑。在過去幾十年里,你或你的朋友都被肥皂滑倒過,但是直到近幾年科學(xué)家和工程師才意識(shí)到,肥皂中的一些成分會(huì)產(chǎn)生很好的潤(rùn)滑效果,或許可以應(yīng)用在某些機(jī)械系統(tǒng)中,例如水壓系統(tǒng)或用水來冷卻鉆頭的鉆探平臺(tái)。所以,當(dāng)你下次再被洗發(fā)水滑倒的時(shí)候,請(qǐng)記住:這不是你的錯(cuò)。從它誕生之日起,油脂就存在于洗發(fā)水中了。 別用濕巾擦傷口(1) 你站在鏡子前,手里拿著剃須刀。這把刀已經(jīng)很舊了,你正考慮該換個(gè)刀片,但是早上時(shí)間緊迫,而且你的頭還在痛,.一會(huì)兒公司還有個(gè)早會(huì)…….你抹掉鏡子上的霧氣,.然后把一些剃須泡沫涂在臉上,開始刮胡子。剃須刀移動(dòng)的十分順滑。很好。你洗掉余下的泡沫,.并開始欣賞自己的杰作。哦,有一點(diǎn)沒刮掉,稍微弄一下就好——哎喲!你簡(jiǎn)直不能相信自己的眼睛,一行鮮血滲了出來。你沒時(shí)間處理這些,索性撕了一點(diǎn)紙巾,把血擦掉。但是無論怎么擦,血還是不停的流。雖然傷口不疼,但是一直這么流血也不是個(gè)事,.早晚會(huì)把衣服弄臟的??墒牵?這血為什么就是止不住呢? 早在.000.多年前,人們就懂得用各種方法去除身上的多余毛發(fā),拔掉、刮掉、溶解,甚至是燒掉。在古埃及,上流社會(huì)的人們就開始用剃刀修面和理發(fā),法老王們則精心修剪他們的胡子。在1.000.年后的希臘,亞歷山大大帝始終保持刮胡子的習(xí)慣,以防止敵人取走他的胡子(同時(shí)他也命令將軍們這么做)。從此,這一舉動(dòng)引領(lǐng)了全世界的時(shí)尚潮流。 希臘女性都會(huì)用燈燒掉腿毛(你在家時(shí)千萬不要效仿,除非你想去醫(yī)院走一趟)。不久之后,羅馬人也受到這一新式潮流的影響。進(jìn)出發(fā)廊成為了每日必修課,發(fā)廊也成了人們約朋友小聚談天的地方。當(dāng)時(shí)的“理發(fā)師”用剃刀給顧客修剪胡子、理發(fā)、修面。這通常都很痛苦,因?yàn)樘甑兜牡度泻芸炀蜁?huì)變鈍,而且當(dāng)時(shí)也沒人想到用肥皂或面霜來潤(rùn)滑皮膚。后來在羅馬,年輕男子第一次剃胡須甚至成為了一種成年禮。對(duì)于女性來說,除毛的過程大多是拔而不是刮。很多個(gè)世紀(jì)以來,寬額頭和細(xì)眉毛都是貴族的象征,所以很多女性會(huì)把發(fā)際線向后拔掉一兩英寸①,并除去睫毛和眉毛,然后再畫上細(xì)細(xì)的眉毛。 直到.20.世紀(jì),世界上第一款安全的剃刀才被發(fā)明出來并投入銷售。一名叫做金..坎普..吉列(King.Camp.Gillette).的推銷員注意到,傳統(tǒng)的鋒利剃刀總是很快就會(huì)變鈍,經(jīng)常需要打磨。它們也很危險(xiǎn),容易劃破你的皮膚。吉列認(rèn)為,使用一次性刀片就能夠解決這兩大問題。他和麻省理工學(xué)院的一名工程師合作,發(fā)明了一款刀片前面帶有金屬絲的剃刀,以防止皮膚被劃傷。吉列還發(fā)明了如今已隨處可見的商業(yè)模式——刀架配刀片,可更換刀片的刀架能夠帶來更多的利潤(rùn)。這無疑是一個(gè)巧妙的計(jì)劃,它造就了一個(gè)非常成功的公司。.2005年,寶潔公司以.570.億美金高價(jià)收購了吉列品牌(以及吉列旗下的其他品牌,包括博朗和金霸王)。如今,吉列仍然是剃須刀市場(chǎng)中的佼佼者。 現(xiàn)代的剃刀較以往更加安全,但不是絕對(duì)安全。它們包含著最鋒利的刀刃,所以仍然屬于危險(xiǎn)物品。如果使用不當(dāng)——用力按壓、沒有使用剃須泡沫,或是遇到不平整的皮膚表面,皺紋或一顆青春痘——那么你刮掉的不僅是毛發(fā),還包括你的皮膚。 剪頭發(fā)就不會(huì)造成什么問題。頭發(fā)其實(shí)是一種管狀蛋白質(zhì)的凸起,就像從牙膏管中緩緩擠出的牙膏,而毛囊就相當(dāng)于是牙膏管。毛囊是皮膚深處的一組生長(zhǎng)速度飛快的細(xì)胞。這些細(xì)胞由我們體內(nèi)的血液供養(yǎng)。毛囊周圍的神經(jīng)能夠使我們感知頭發(fā)的活動(dòng),而周圍細(xì)小的肌肉組織使得頭發(fā)直立(雞皮疙瘩的原理也是如此)。接近皮膚表面的位置分布著一些腺體,腺體會(huì)產(chǎn)生皮脂,覆蓋在生長(zhǎng)的頭發(fā)表面,保持頭發(fā)柔順。有時(shí)候,一些其他的腺體還會(huì)產(chǎn)生出氣味。頭發(fā)的主體(也就是牙膏)是由角質(zhì)素構(gòu)成的,所以頭皮表面可見的發(fā)絲部分是沒有生命的。當(dāng)它們被剪斷時(shí),我們不會(huì)有任何感覺,因?yàn)樗械纳窠?jīng)都藏在皮膚深處,而且毛囊本身不會(huì)受到傷害。但是用鑷子拔或者用脫毛蜜蠟就不同了,這樣就是把毛發(fā)連根拔起,深層的毛囊受到了破壞,觸動(dòng)了末梢神經(jīng),所以你會(huì)覺得很疼! 令人驚奇的是,人體的所有毛囊在胚胎發(fā)育的第.周就開始形成,第9周即完成發(fā)育。毛囊的活躍程度在不同的年齡階段根據(jù)荷爾蒙分泌情況的不同會(huì)有所差異。在我們的一生中,毛囊是不會(huì)消失的,即使我們?cè)诔倪^程中偶爾傷害到它們。(甚至禿頂?shù)娜说念^部也 布滿毛囊,只是它們的活躍度較低。) 然而,皮膚完全是另一回事。皮膚是人體最大也是最重要的器官,毛囊、神經(jīng)、皮脂腺、肌肉和氣味腺都是它的組成部分。皮膚的主要作用之一就是通過從毛孔排出液體(包括汗液和尿液)而保持我們的體溫。這也是為什么如果吃了一些味道很重的食品,你在一段時(shí)間內(nèi)總是能聞到這種氣味。不僅你的口腔會(huì)有異味,你的全身都在散發(fā)這種氣味。你的皮膚同時(shí)也布滿了感覺細(xì)胞,使得你能夠感知溫度、壓力、表皮接觸以及疼痛。另外,皮膚的黑色素細(xì)胞能夠產(chǎn)生黑色素,給你的皮膚“上色”,并起到阻隔紫外線的作用。皮膚細(xì)胞還含有一種特殊的酶能夠修復(fù)受到紫外線損害的細(xì)胞,并防止皮膚癌變。 別用濕巾擦傷口(2) 皮膚會(huì)受到很好的血液供給,不僅為每一個(gè)細(xì)胞供血,并能夠通過擴(kuò)張接近表皮的血管來使你保持冷靜。這就是為什么你的臉會(huì)在跑步之后變紅,而在天冷時(shí)變得蒼白。當(dāng)你感覺熱時(shí),血液流動(dòng)會(huì)離你的表皮更近,從而幫助你散熱;當(dāng)你處在寒冷的環(huán)境下,血液供給能夠幫助你把熱量保存在體內(nèi)更加中心的位置,以抵御寒冷。皮膚的另一個(gè)主要功能之一就是保護(hù)我們的內(nèi)臟器官。外界有無數(shù)的病毒、細(xì)菌、真菌以及寄生蟲為它們的后代尋找溫床,如果它們能夠進(jìn)入我們體內(nèi),溫暖而濕潤(rùn)的環(huán)境是它們的最佳選擇。這時(shí)候,皮膚就要發(fā)揮作用了。皮膚不僅可以形成一個(gè)堅(jiān)固且富有彈性的屏障,保護(hù)我們抵御碰撞和擊打,而且還配有準(zhǔn)備就緒的“內(nèi)置部隊(duì)”,隨時(shí)攻擊潛在的入侵者。在這個(gè)“部隊(duì)”中,最重要的“士兵”當(dāng)推朗格漢斯細(xì)胞(Langerhans.cells),一種存在于皮膚中的免疫細(xì)胞,任務(wù)是吞食掉附近的一切“敵人”,并把“敵情”匯報(bào)給同伴。如果某一個(gè)細(xì)胞吃了不好的東西,比如細(xì)菌,那么它就會(huì)發(fā)出警告,很快吸引其他免疫細(xì)胞的注意,然后它們會(huì)形成更強(qiáng)大的“隊(duì)伍”,攻擊更多“入侵者”。這是一個(gè)很好的策略,因?yàn)榇蠖鄶?shù)細(xì)菌和病毒的繁殖速度都相當(dāng)驚人。如果出現(xiàn)了一個(gè),那么很有可能其他上百萬的同胞也聚集在附近。這個(gè)消滅的過程是持續(xù)進(jìn)行的,因?yàn)榧?xì)菌太小了,它們可以通過皮膚上的毛孔進(jìn)入我們體內(nèi)。隨后,免疫系統(tǒng)做出的反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致斑點(diǎn)或青春痘的出現(xiàn)。 但是,如果細(xì)菌和病毒可以進(jìn)入毛孔(毛孔細(xì)小到無法用肉眼看到),當(dāng)我們?nèi)コl(fā)時(shí),就相當(dāng)于為潛在的危險(xiǎn)敞開了大門。雖然剃刀通常不會(huì)深入到真皮層(皮膚的最底層,毛囊生長(zhǎng)的地方),但是也會(huì)傷及細(xì)小的血管,所以你會(huì)看到鮮血沿著刀口滲出來。這似乎對(duì)皮膚內(nèi)的“保安部隊(duì)”來說是一場(chǎng)災(zāi)難——就像出現(xiàn)了裂縫的墻壁無法抵擋外界的侵入一樣。但是,雖然剃刀是一種新發(fā)明,但是人類在進(jìn)化過程中也早已遇到過很多鋒利的物品了。尖利的石頭、棍棒,甚至包括你自己的牙齒,人類歷史上也不乏咬了自己舌頭的事情吧?如果我們沒有對(duì)付這種傷口的有效辦法,也就不會(huì)有這么長(zhǎng)的壽命了,所以人類也發(fā)明了一些有效機(jī)制來妥善處理這類問題。 當(dāng)我們皮膚被劃傷、有血滲出時(shí),血液會(huì)自動(dòng)凝結(jié)并封住傷口。當(dāng)血管受到損傷并且血液遇到空氣時(shí),會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)。血液中的血小板所處的化學(xué)環(huán)境會(huì)改變,它們會(huì)被激活,并吸引很多同伴聚集周圍。血小板會(huì)立刻變得有黏性,并把自己粘著在傷口邊緣,它們甚至能夠建立起一個(gè)“蛋白質(zhì)網(wǎng)”,也就是纖維素。纖維素能夠粘著在傷口周圍,并吸引更多的血小板。當(dāng)你察覺之前,傷口已經(jīng)愈合了。或許“做工”看起來不怎么樣,它畢竟是在匆忙中完成的,而且稍后你也可以清洗。傷口處會(huì)形成一個(gè)小血疤,當(dāng)它變硬時(shí)我們把它稱做“結(jié)痂”。同時(shí),免疫細(xì)胞組成的“部隊(duì)”也會(huì)來到傷口區(qū)域,抵御外部的入侵,防止傷口紅腫惡化。在接下來的幾天中,你的細(xì)胞會(huì)重新生長(zhǎng)并修復(fù)痂內(nèi)的損傷。大約一個(gè)星期之后,新的皮膚會(huì)長(zhǎng)出來,痂會(huì)自動(dòng)脫落。 剃刀造成的劃傷有一個(gè)好處,那就是切口整齊。遲鈍的刀刃會(huì)使你的皮膚受到更多損傷。淺而整齊的傷口對(duì)皮膚的傷害最小,所以如果你在劃傷后及時(shí)并持續(xù)按壓傷口.0.分鐘,你會(huì)發(fā)現(xiàn)血小板把傷口兩側(cè)的皮膚連接得天衣無縫,幾乎看不出來了。然而,人們常犯的一 個(gè)錯(cuò)誤就是用濕紙巾連續(xù)擦拭出血的傷口,或干脆撕一塊衛(wèi)生紙按在傷口上。這種做法是不當(dāng)?shù)?,因?yàn)槟惆验_放性傷口與外界建立了聯(lián)系,為細(xì)菌和病毒制造了可乘之機(jī)。而且,你在擦拭傷口血跡的同時(shí),也擦掉了那些正努力使血液凝結(jié)的血小板,所以你這么做只會(huì)讓出血時(shí)間延長(zhǎng)。對(duì)于剃刀造成的細(xì)微劃傷,你的身體完全可以自行修復(fù),還你帥氣臉龐。 .烤面包機(jī)很危險(xiǎn)(1) 看了看廚房的掛鐘,你松了一口氣:距離出發(fā)還剩半小時(shí),這時(shí)間足夠你享用一頓早餐了!你拿起一塊百吉餅,隨意掰成兩半,把它們?nèi)M(jìn)烤面包機(jī)。然后你回到臥室,打算趁烤面包的時(shí)間把那件皺皺的襯衫熨一熨。收音機(jī)里傳來一首你喜歡的歌曲,你一邊熨衣服一邊隨著音樂搖擺。三四分鐘之后,衣服熨好了。你剛把電熨斗關(guān)了就聞到了一股燒焦的味道。難道是電熨斗太熱了?看起來還好啊。突然,你家的煙霧報(bào)警器開始狂叫,你才意識(shí)到是廚房里出了問題。你沖進(jìn)廚房,烤面包機(jī)已經(jīng)冒起了黑煙。你的百吉餅著火了! 烤面包機(jī)屬于危險(xiǎn)物品。在烤面包機(jī)工作時(shí),每片面包兩側(cè)彎曲的金屬絲會(huì)發(fā)出橙色的光并產(chǎn)生熱量。這條金屬絲通過電源插座為烤面包機(jī)提供電力。如果你不幸用金屬刀觸碰到它,就相當(dāng)于直接把金屬刀塞進(jìn)電源,那可是致命的。所有的烤面包機(jī)的使用方法都差不多:按下電源開關(guān),機(jī)器里的金屬絲就會(huì)開始工作,發(fā)紅發(fā)熱;經(jīng)過預(yù)設(shè)的時(shí)間之后,電源便會(huì)自動(dòng)斷掉。燈泡發(fā)光發(fā)熱的原理也是一樣,不同的是,燈泡里的燈絲更細(xì)小,而且燈泡內(nèi)部填充的一種氣體能夠使它更亮、壽命更長(zhǎng)。電熨斗也是基于同樣的原理。電力通常是用來產(chǎn)生熱量的,這點(diǎn)早已被人們認(rèn)為是理所當(dāng)然。就連電腦也會(huì)發(fā)熱,還需要風(fēng)扇來為它降溫。但是,電力究竟是如何轉(zhuǎn)化為熱量的呢? 電線中流動(dòng)的電流叫做“交流電”(alternating.current,.AC)。它與“直流電”(direct.current,.DC)不同,直流電是由電池供電的,因?yàn)樗皇恰傲鲃?dòng)的”。交流電是一種“推 .拉 .推 .拉”型的電流,就像拔河一樣,每秒鐘要來來回回.50.或.60.次(電器上面標(biāo)示的“5.0.赫茲”、“.60赫茲”就是這么來的)。交流電把發(fā)電站的能量傳送至我們的家中,并使它變得更加簡(jiǎn)單化——它也能夠轉(zhuǎn)化成不同的電壓和電流。 如果說交流電是拔河比賽中那根來回?cái)[動(dòng)的繩子,那么存在于電線中的這根“繩子”就是由無數(shù)的微小粒子(電子)組成的。這些軌道原子就像圍繞著太陽運(yùn)轉(zhuǎn)的行星,它們圍繞著中部的中子和質(zhì)子運(yùn)動(dòng),但它們離中部的距離各不相同,就像冥王星和地球與太陽之間的距離不同。金屬中最外圍的電子能夠從一個(gè)原子跳躍到另一個(gè)原子上。這些“自由電子”的移動(dòng)就是我們常說的“電流”,而施加在這些電子上、促使它們移動(dòng)的壓力就是“電壓”(這種壓力就像無形的電場(chǎng)一樣,例如磁場(chǎng))。因此,“交流電拔河比賽”是發(fā)電廠產(chǎn)生的一種“輸入 .輸出 .輸入 .輸出”型的壓力,從而使自由電子在我們家中的電線里來回移動(dòng)。發(fā)電廠不會(huì)自己產(chǎn)生電力,它就像一個(gè)巨大的泵,推動(dòng)那些已存在的電子。通過這一活動(dòng),發(fā)電廠可以傳送電力,就像水壓系統(tǒng)通過推壓水來傳送能量但不會(huì)自己產(chǎn)生水一樣。 如果我們給烤面包機(jī)之類的電器通上電,就會(huì)連接到一個(gè)對(duì)電流產(chǎn)生很大阻力的電路上。現(xiàn)在,自由電子很難在金屬絲中移動(dòng),因?yàn)榻饘俳z內(nèi)部的“雜質(zhì)”使其內(nèi)部障礙重重。電子們?cè)噲D移動(dòng),但是還有一些其他的原子擋在中間。所以,一些移動(dòng)的電子就無法到達(dá)它們 想去的地方——它們?cè)诼飞蠒?huì)排斥其他的電子(其實(shí)這有點(diǎn)像磁鐵中的同性相斥現(xiàn)象)。這樣造成的結(jié)果就是,在電阻越高的金屬絲中,能穿過的電子越少。那些無法穿過的電子停留在周圍,并和金屬中其他的電子結(jié)合在一起。電子之間的結(jié)合聽起來不太有趣,但是效果卻十分驚人:金屬絲發(fā)熱了。 事實(shí)上,熱量完全是由于原子的移動(dòng)產(chǎn)生的。就拿水來舉例吧:當(dāng)水處于室溫時(shí),所有水原子都能自由移動(dòng);當(dāng)水溫降低,原子的移動(dòng)速度也會(huì)減慢,直到它們停止移動(dòng),水就變成了固態(tài),也就是冰;要使固態(tài)水轉(zhuǎn)為液態(tài)再成為氣態(tài),只需要給它加溫,這些原子就會(huì)移動(dòng)加速,像跳起了舞。大多數(shù)物質(zhì)都是通過這一過程傳導(dǎo)熱量的:如果給一條木棒的某一端加熱,那么原子就會(huì)在這一端移動(dòng)起來,并影響周圍的原子也跟著移動(dòng),直到逐漸影響到另一端的原子,最終木棒的另一端也能夠熱起來。金屬物質(zhì)的導(dǎo)熱速度更快。它們通過自由電子的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo),這些電子混亂地從一個(gè)原子跳到另一個(gè)原子,迅速影響周圍的同類從而使所有電子都一起運(yùn)動(dòng)起來。 .烤面包機(jī)很危險(xiǎn)(2) 所以,如果當(dāng)電流試圖從一條帶有電阻的金屬絲中穿過時(shí),那些“被困住”的電子無路可走,只有在原地跳來跳去并和臨近的電子結(jié)合。每當(dāng)它們跳躍時(shí),都會(huì)給周圍的電子和原子傳送更多的能量,從而產(chǎn)生熱量。 這一運(yùn)作原理是烤面包機(jī)的理想狀態(tài)。只要選擇正確的金屬絲,使它呈彎曲狀從而在表面產(chǎn)生熱量,再把一片面包放在金屬絲前面。只需要一點(diǎn)電力,面包就能烤好。不幸的是,有時(shí)機(jī)器并不那么可靠。舊式的烤面包機(jī)經(jīng)常出問題,因?yàn)樾枰謩?dòng)開關(guān)。大多數(shù)烤面包機(jī)都有一個(gè)小的托盤,使用旁邊的杠桿操作,用來把面包片送進(jìn)機(jī)器。當(dāng)你把杠桿向下推,托盤會(huì)降至底部,然后電源開了——金屬絲就通上電了。但是,如果面包片太厚重,托盤就會(huì)始終處在底部,那么電源也就斷不了。更糟的是,如果面包是參差不齊的,那它很可能會(huì)直接接觸到燒得通紅的金屬絲。 這種情況會(huì)激發(fā)某種化學(xué)反應(yīng)——只需要具備氧氣、燃料和熱量。空氣中有大量的氧氣、面包中含有足夠的燃料,而烤面包機(jī)能夠提供熱量。如果燃料到達(dá)了足夠高的溫度,就在一瞬間,化學(xué)反應(yīng)就會(huì)發(fā)生。燃料中的分子會(huì)分裂開來,釋放出一種揮發(fā)性的氣體,比如煙霧;如果氣體足夠熱,其中的分子也會(huì)分裂,并與氧氣結(jié)合,形成水、二氧化碳、一氧化碳、碳和氮。剩下的固體就是木炭,而這黑色物體中的碳分子也可以分裂,與氧氣結(jié)合,發(fā)生另一種化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)燃料和氧氣發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量,使燃料和氣體的溫度保持在著火點(diǎn)以上。一旦開始,化學(xué)反應(yīng)就會(huì)持續(xù)進(jìn)行,并產(chǎn)生足夠的熱量以消耗掉附近所有的燃料和氧氣。發(fā)生反應(yīng)的氣體會(huì)發(fā)出可見的、灼熱明亮的火焰,我們稱之為“完全反應(yīng)”(也就是通俗說的“燒著了”)。 火災(zāi)在失控的情況下很可怕,而由于電力造成的火災(zāi)更加恐怖。熱量是由電子移動(dòng)產(chǎn)生的,而水和金屬都是最佳導(dǎo)電體。如果這時(shí)候把水灑在電火花上,那么你所做的就是為電子提供了更令它們興奮的去處——你的身體。在一個(gè)起火的烤面包機(jī)前被處以“電刑”可不好受。 最好的辦法是先把電源斷掉,拔掉插座上的電源或干脆拉掉電閘,然后再處理火情。 所幸的是,現(xiàn)代的烤面包機(jī)帶有內(nèi)置保護(hù)機(jī)制,可以在設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)斷電,無論托盤在什么位置。所以,由于烤面包機(jī)造成的火災(zāi)很少見了。事實(shí)上,關(guān)于電力火災(zāi)的調(diào)查顯示,最常見的火災(zāi)起因之一是插座過載,最常發(fā)生該類火災(zāi)的地點(diǎn)是臥室。不過不管怎么說,如果你把參差不齊的面包塊強(qiáng)行塞進(jìn)去,那世界上最高級(jí)的烤面包機(jī)也救不了你。最好的結(jié)果就是你把食物烤焦了! 當(dāng)然,有些人其實(shí)更喜歡吃被熏黑的面包片,但是至于人們食用了烤焦的食物會(huì)有怎樣的后果,調(diào)查尚無定論。有些言論說,烤焦的面包片能夠吸收人體內(nèi)的酒精,避免宿醉,但是對(duì)此尚無確切證據(jù)。大多數(shù)的觀點(diǎn)其實(shí)并不樂觀??窘沟氖澄镏挟a(chǎn)生的“苯并芘”就是增加致癌風(fēng)險(xiǎn)的一種成分,它也是煤焦油的成分之一。在1.世紀(jì),掃煙囪和燃料工業(yè)的從業(yè)人員成為癌癥高發(fā)人群?!氨讲④拧币伯a(chǎn)生自煙草和柴油機(jī)的廢氣,還有就是烤焦的面包片。此外,“丙烯酰胺”也可引發(fā)癌癥,它是用于建筑行業(yè)尤其是水壩和隧道建設(shè)的物質(zhì),也 可產(chǎn)生自烤焦的食物中。暫且不論這些發(fā)現(xiàn),恐怕沒有什么燒焦的食物是對(duì)我們完全無害的吧?如果你不喜歡這個(gè)味道,大可以把烤黑的部分刮下來。要是嫌麻煩的話,那還是乖乖地吃麥片吧。 水還會(huì)爆炸嗎(1) 為了舒緩一下情緒,你現(xiàn)在需要一杯熱茶。你拿起水壺,然后打開水龍頭往里面加水。這是一個(gè)現(xiàn)代風(fēng)格的電水壺,采用無線的設(shè)計(jì)。當(dāng)你把它放回到底座上時(shí),你發(fā)現(xiàn)壺底有些滴水。是壺漏了還是水太多溢出來了?不管怎么說,你還是決定別冒險(xiǎn)了。今天你已經(jīng)夠倒霉了。放下水壺,你找出前天剛買的一個(gè)漂亮的新杯子,倒了一杯超市買來的純凈水。很好,這是一杯干凈健康的水。你忽然想到可以用微波爐把水煮沸,沒有水壺,也一樣可以喝到熱茶。你小心地把杯子放進(jìn)微波爐,把定時(shí)器設(shè)成了3.分鐘。你心想:就算是煮過了頭,也不過是一杯水而已,不會(huì)有事的。你翻了翻今天的晨報(bào),3.分鐘很快就過去了。拿出杯子,你皺了皺眉頭:水好像沒有煮沸。你也沒別的辦法,只好直接丟了一袋茶包進(jìn)去。就像是施了什么魔法似的,水忽然像一個(gè)沸騰的汽鍋一樣炸開了,茶水從杯子里濺出來,灑得滿報(bào)紙都是。你下意識(shí)地往后退了幾步,熱水差點(diǎn)潑到你身上。難道水也會(huì)爆炸? “爆炸”有著不同的形式和規(guī)模,而“水爆炸”是發(fā)生在家中最常見的爆炸現(xiàn)象之一。這種現(xiàn)象也叫做“蒸汽噴發(fā)”,發(fā)生在液體被過度加熱以致其溫度高于正常沸騰溫度。在正常情況下,當(dāng)某種液體被加熱時(shí),熱量是逐漸滲透的,而容器表面也有很多瑕疵。當(dāng)液體達(dá)到其沸騰溫度時(shí),就會(huì)從液體形式轉(zhuǎn)化為氣體形式。由于熱量是通過容器傳導(dǎo)的,而且容器表面是不平整的,所以液體會(huì)在粗糙的容器表面逐漸形成小氣泡,氣泡會(huì)逐漸脹大,這個(gè)過程叫做“集結(jié)與逐漸擴(kuò)展”。在液體沸騰的過程中,這些氣泡很快就會(huì)越變?cè)酱螅詈笞兂蓺怏w。 然而,特殊情況下就不是這樣了。把一個(gè)裝滿純凈水的表面光滑的容器放進(jìn)微波爐,事情就不同了。微波爐把全部的液體迅速加熱,熱量不會(huì)在容器內(nèi)部循環(huán),而容器的光滑表面意味著“氣泡集結(jié)”現(xiàn)象無法發(fā)生。液體想要變成氣體,但是最初形成的氣泡沒有地方可以附著。它們無處可去,所以液體無法轉(zhuǎn)化,溫度只會(huì)越來越高。當(dāng)你最終把這杯溫度超高的水從微波爐里拿出來,再往里面放東西時(shí),已經(jīng)瘋狂的氣泡們會(huì)快速附著在新加入的物體上,以至于剩下的液體會(huì)發(fā)生“爆炸”,并從容器里潑濺出來。這就解釋了為什么,對(duì)于一些可用微波爐加熱的飲品來說,比如熱巧克力,會(huì)在說明中建議你加熱時(shí)間要很短。如果你沒有這么做,那么很有可能這杯飲品會(huì)悄悄地在微波爐里面爆炸,加熱完畢時(shí),杯子里只剩下了1/3,而微波爐里面一片狼藉。更糟的是,在你打開爐門的一瞬間,飲品還有可能濺到你的臉上,造成嚴(yán)重燙傷。 在一些情況下,“水爆炸”也可造成摧毀性的后果。1986年4月26日星期六清晨,烏克蘭切爾諾貝利市核電站四號(hào)反應(yīng)堆的冷卻系統(tǒng)測(cè)試釀出了巨大事故。該測(cè)試是為了檢驗(yàn)后備系統(tǒng)能否給抽水機(jī)供電,而四號(hào)反應(yīng)堆是使用常溫水來冷卻和控制核心溫度的。該測(cè)試中,工 作人員取消了平時(shí)供電的渦輪和抽水機(jī)間的連接,然后,經(jīng)過一系列錯(cuò)誤操作,燃料棒斷掉了,并出現(xiàn)熔化反應(yīng)。這個(gè)現(xiàn)象導(dǎo)致水中出現(xiàn)了極具破壞性的蒸汽噴發(fā),伴隨著放射性氣體和碎片從核中噴射到空氣中。在這次事故中,共有237人患上放射性疾病,57人喪生。周邊4平方公里的松樹林變黃并死掉、13.5萬居民被迫遷居,背井離鄉(xiāng),永遠(yuǎn)都無法再回來。歐洲的很多周邊國(guó)家都受到了放射性物質(zhì)的影響,氣候變得異常。目前尚未得知有多少人由于這次災(zāi)難而患癌癥死去,但是據(jù)估計(jì)這個(gè)數(shù)字應(yīng)該有幾萬。 所幸的是,大多數(shù)的蒸汽噴發(fā)并沒有這么恐怖。事實(shí)上,聽起來也許有點(diǎn)奇怪,有時(shí)蒸汽不一定是熱的。水可以在一瞬間變得過熱,但也可以不加熱就沸騰。沸騰液體產(chǎn)生的小氣泡和蒸汽的“集結(jié)與逐漸擴(kuò)展”過程取決于氣壓和溫度。山頂上的氣壓要比海平面的氣壓低很多,也就是說,你會(huì)覺得山頂?shù)目諝飧酉” T谀抢?,水?00℃以下就能夠沸騰。這對(duì)登山者們來說的確是一個(gè)大問題,因?yàn)榧词拱阉蠓校臏囟纫矡o法達(dá)到把食物煮熟的程度。至于氣壓使液體沸點(diǎn)變化的原因,還是和液體中移動(dòng)的分子有關(guān)。對(duì)于液體來說,雖然分子的移動(dòng)較為自由,但是它們會(huì)彼此吸引并組成一個(gè)集合。當(dāng)蒸汽的壓力足以克服這種吸引力時(shí),就會(huì)形成氣泡,液體便開始沸騰。液體溫度越高,液體分子移動(dòng)就越活躍,越容易轉(zhuǎn)化成氣體形式。同樣,氣壓越低,液體分子就越不容易組合在一起,所以它們就更容易變成氣體。所以,如果你想要把冷水煮沸,只要把周圍的氣壓降低就行了。這叫做“亨利定律”,由英國(guó)化學(xué)家亨利于1803.年提出。 在“亨利定律”提出了32年后,查爾斯..達(dá)爾文在去安第斯山脈的考察中遇到了這一現(xiàn)象。他寫道: “在我們睡覺的地方,氣壓很低,水很容易就可以煮沸,而且溫度要低于在海拔較低的地方。所以,土豆煮了幾個(gè)小時(shí)后還是硬的。整晚我們都把鍋放在火上,第二天早上水再次沸騰,但是土豆仍然沒有煮熟。我的兩個(gè)同伴討論這件事的原因,他們得出的結(jié)論就是‘這該死的鍋(其實(shí)是全新的)不想把土豆煮熟’?!?/div> 水還會(huì)爆炸嗎(2) 如今,達(dá)爾文的“土豆困惑”已不復(fù)存在。登山者們現(xiàn)在都用起了高壓鍋。高壓鍋早在300.多年前就發(fā)明了,但是直到20.世紀(jì)才開始流行。它的原理很簡(jiǎn)單,只不過是一種在做飯的過程中盡可能不使空氣跑出來的密封鍋。鍋里的水隨著溫度升高變成了蒸汽。雖然鍋里的原子數(shù)量保持不變,但是它們并不會(huì)集合成液體,而是成為了氣體。在相同的壓力下,氣體比液體需要更多空間。如果空間不足,那么,隨著液體變?yōu)闅怏w,容器中的壓力就會(huì)增大。但是隨著壓力增大,余下液體的沸點(diǎn)就會(huì)升高,所以在更多的液體變?yōu)闅怏w之前,溫度也一定會(huì)升高。 普通的高壓鍋的有效烹飪?nèi)萘繛槊科椒接⒋?5磅①,并能夠使水溫升到120℃,所以高壓鍋烹飪食物的速度很快,而且能殺死更多的細(xì)菌。登山時(shí)有了高壓鍋,你就可以把水的沸點(diǎn)升高到與海平面持平時(shí)的程度,這樣土豆就可以被煮熟了。這種加壓烹飪的方法非常有效, 以至于被應(yīng)用到了罐頭制造業(yè)將近100.年之久(為防止食物在裝罐的過程中腐爛)。不僅登山者會(huì)遇到“亨利定律”,潛水員和飛行員也會(huì)由此而引發(fā)嚴(yán)重的健康問題,甚至是死亡。這種疾病叫做“減壓病”(decompressionsickness),第一批出現(xiàn)該病癥的人是礦工。1.1.年,壓縮的空氣被用于防止煤礦受潮,因?yàn)檫@樣總比把水汽抽出來要容易得多。但是煤礦工人普遍出現(xiàn)了肌肉酸痛和抽筋的現(xiàn)象。然而,在潛水員們進(jìn)行首次深海潛水時(shí),事情變得更糟。他們感到關(guān)節(jié)酸痛,而且皮膚有刺痛感,更有甚者出現(xiàn)了頭疼、意識(shí)不清的癥狀,甚至死亡。 這些問題和水沒有關(guān)系,都是壓力造成的,因?yàn)樗苤?。只要你潛水?0.米深的地方,你周圍的壓力就會(huì)增加一倍。如果你想要呼吸,那么在你背著的氧氣瓶里要注滿同樣壓力的空氣(否則你的肺就會(huì)被壓力壓碎)。當(dāng)你潛到水下30.米時(shí),你需要吸入被壓縮到大約60PSI.①的空氣——這比給汽車輪胎打氣需要的壓力還要大! 在這種壓力之下,空氣中的一些氣體開始轉(zhuǎn)換成液體,并流入你的血管。同時(shí),氮?dú)夂秃獾乃缴?。隨著壓力繼續(xù)降低,問題就會(huì)出現(xiàn)。所有分解的氣體開始在你的血液里形成氣泡,就像碳酸汽水里的二氧化碳?xì)馀?,在你打開汽水瓶的一瞬間,氣泡就會(huì)在壓力的釋 放下跑出去。如果潛水員上浮的速度過快,壓力的變化也會(huì)很突然,那么氣泡就會(huì)滲透進(jìn)肌肉、關(guān)節(jié)和大腦中,導(dǎo)致很多嚴(yán)重的癥狀。同樣的事情也會(huì)發(fā)生在忽上忽下駕駛的飛行員身上——?dú)鈮旱耐蝗幌陆狄矔?huì)使他們血液中的氮?dú)夂可?。潛水員的對(duì)策就是使用一個(gè)高壓 空氣艙,通過壓縮空氣把想要逃逸的氮?dú)馀萃苹氐窖褐?,然后逐漸降低壓力,避免多余的氮?dú)庑纬蓺馀?,并通過肺慢慢釋放。如今,這一原理已經(jīng)廣為人知,潛水員們也會(huì)被訓(xùn)練如何在上浮過程中停留一段時(shí)間(這個(gè)停留處被稱為“減壓站”)以排除身體組織內(nèi)過多的氮 氣。還有一條很重要的原則,就是在潛水之后的短時(shí)間內(nèi)切忌高緯度飛行,所以,千萬不要在假期潛水之后馬上坐飛機(jī)回家。一般客機(jī)的旅客艙是經(jīng)過加壓的,但是通常當(dāng)飛行高度達(dá)到海平面之上2440.米時(shí),飛機(jī)內(nèi)的設(shè)施就不起作用了。這就是為什么你會(huì)在飛機(jī)起飛和降落時(shí)感到耳鳴——你正在經(jīng)歷壓力的高低變化。從高壓的水下環(huán)境迅速轉(zhuǎn)換到低壓的機(jī)艙環(huán)境,將會(huì)導(dǎo)致“減壓病”(也被稱為“潛水癥”),即使你在潛水時(shí)已經(jīng)在“減壓站”停留過一段時(shí)間。 人體內(nèi)含有大量水分,所以就像一杯水會(huì)爆炸一樣,人體因壓力的變化而出現(xiàn)各種癥狀并不出奇。嬰兒體內(nèi)含有78%.的水分,成年男性體內(nèi)的水分含量約為.60%,成年女性體內(nèi)的水分含量約為.55%。體型較瘦的人比胖人含有更多水分。無論你是一個(gè)人還是一杯水,都無法承受驟然的、大規(guī)模的溫度及壓力變化。泡茶不要操之過急,慢慢攪拌,應(yīng)該就不會(huì)出現(xiàn)爆炸的現(xiàn)象了。 我們都誤會(huì)了酸奶(1) 你只有5分鐘的時(shí)間了,而你到現(xiàn)在還沒吃沒喝。如果熱飲不可靠,.那有沒有什么現(xiàn)成的?.你打開冰箱門,.發(fā)現(xiàn)里面幾乎是空空如也。好吧。你需要弄點(diǎn)吃的。沒有果汁,也沒有雞蛋…….哦,.還有一盒牛奶。你拿出一只干凈的杯子,倒?jié)M了這冰涼的、乳白色的液體。當(dāng)你把杯子送到嘴邊時(shí),你期待的是一杯讓人提神的冷飲。漂亮的杯子、美味的牛奶——這絕對(duì)是一天的好開始。但是,沒有什么“提神冷飲”,你喝到的是一口酸腐味的“漿糊”。你控制著自己不要嘔出來,迅速跑到水池邊,把牛奶吐掉。你盯著這只杯子,真是越看越惡心。 牛奶是很多種食品的原料:黃油、奶油、奶酪、酸奶……當(dāng)然,還包括“酸的牛奶”。很多奶制品都是牛奶做的,不僅“能吃”,而且“好吃”。然而,發(fā)霉的牛奶不僅味道不好,而且會(huì)使你食物中毒甚至死亡。 奶酪的起源要早于有文字記載的歷史,但是我們可以猜想一下人們最初是如何發(fā)現(xiàn)奶酪的。在哺乳動(dòng)物的胃里有一種天然的復(fù)合酶(.能夠催生化學(xué)反應(yīng)的蛋白質(zhì)),.能夠幫助我們消化母乳。正如大家所知道的,牛犢胃內(nèi)膜就能夠分解牛奶,把牛奶分成固體(凝乳).和液體(.乳漿)。然后,.我們就更容易把分解物消化掉。在古代,牛犢的胃被用作便攜的防水皮包,用來盛放牛奶。胃黏膜中存在的酶使牛奶凝結(jié)成凝乳,然后通過擠壓凝乳和排除乳漿,就形成了奶酪。 或許這聽起來有點(diǎn)惡心,但是傳統(tǒng)利用牛犢胃制作奶酪的方法更加駭人聽聞:把烘干和清潔后的小牛犢的胃(這些牛犢仍處在哺乳期內(nèi)就會(huì)被殺掉)切碎,浸泡在紅酒或醋里,再經(jīng)過過濾,然后用來凝結(jié)牛奶。如今,歐洲中部仍然保留著這種方法,但是世界其他地方已經(jīng)改進(jìn)了。牛犢胃的代替品已經(jīng)在某些天然的植物成分中找到,比如無花果樹的樹皮或薊;或者霉菌或真菌。值得注意的是,如今大部分奶酪都是用真菌中類似牛犢胃中的活性成分轉(zhuǎn)基因蛋白酶生產(chǎn)出來的(1.年美國(guó)有.0%.的干酪是這么做出來的)。牛犢體內(nèi)能夠產(chǎn)生特定蛋白質(zhì)的基因被移植到了真菌的DNA.中,那么真菌便能夠生長(zhǎng)出大量的蛋白質(zhì)。 現(xiàn)代的奶酪凝結(jié)過程是,首先往乳糖中加入細(xì)菌,乳糖就會(huì)變成乳酸。然后蛋白酶就會(huì)把牛奶分解成凝乳和乳漿。凝乳經(jīng)過干燥和腌制保存,通過不同的程序加工成不同的制品,這取決于奶酪的種類。有些是干酪;有些要經(jīng)過加熱;有些是洗浸奶酪;有些是用來長(zhǎng)期儲(chǔ)存的;有些會(huì)被模壓成形、伸展成條狀,或被磨碎;還有的甚至被加入了特殊種類的霉菌。剩余的乳漿也被用在不同的食物中,制作意大利乳清干酪,或者作為很多面包店和糕點(diǎn)店的制作原料。 黃油呢?黃油是由攪乳(一次提制的奶油)制成的,直到脂肪形成。全脂牛奶含有很多微小的脂肪球體,以促進(jìn)嬰兒成長(zhǎng)。但天然的脂肪是不可在水中分解的,所以每一個(gè)小球體都被特殊的蛋白質(zhì)包圍著,這種蛋白質(zhì)充當(dāng)著乳化劑的作用。當(dāng)牛奶被攪拌時(shí),包圍在脂肪 球體表面的乳化劑會(huì)被分解,然后脂肪就會(huì)聚集到一起。隨著攪拌的時(shí)間延長(zhǎng),以及水分被排除,黃油就形成了。 酸奶又是另一回事了。要制作酸奶,首先要在牛奶中加入細(xì)菌。這些微小的單細(xì)胞生物靠牛奶中的糖分生存,并把糖分轉(zhuǎn)化成乳酸。之后,乳酸會(huì)影響牛奶中的蛋白質(zhì),并使牛奶凝結(jié)成糊狀的混合物。最初的酸奶和奶酪的做法是差不多的——牛奶被包裹在山羊皮里,然后天然的細(xì)菌會(huì)把牛奶變成粘稠的混合物。如今,酸奶中還會(huì)加入糖或果醬來增強(qiáng)口感。 發(fā)霉的牛奶不像酸奶、黃油或者奶酪,雖然從一開始它們是一樣的東西。那么,區(qū)別在哪里呢?牛奶中含有很多有益的成分,但是主要成分是脂肪、乳糖和蛋白質(zhì),全部懸浮在85%~.90%.的水里。自然滋生的細(xì)菌發(fā)現(xiàn)這個(gè)環(huán)境非常美好而溫暖。 我們都誤會(huì)了酸奶(2) 當(dāng)它們遇到牛奶時(shí),首先吃掉的是乳糖,這也是制造酸奶和奶酪的第一步驟:乳糖變成了乳酸,牛奶蛋白開始聚集到一起,形成了“牛奶糊”。這時(shí)候的牛奶是酸的,但是還沒有發(fā)霉。然而,還有其他一些細(xì)菌也很“喜歡”牛奶,尤其是牛奶中的蛋白質(zhì)。這些細(xì)菌(假單胞菌)分解了蛋白質(zhì),這個(gè)過程叫做“腐敗”。到現(xiàn)在,牛奶的味道變得十分糟糕,如果你喝下它,那么假單胞菌也會(huì)“愛上”你體內(nèi)溫暖而舒適的環(huán)境,并決定呆上一陣子,還會(huì)使你大病一場(chǎng)。如果再進(jìn)一步,更骯臟的一些微生物還會(huì)把脂肪分解掉,這個(gè)過程叫做“酸敗”。現(xiàn)在牛奶的味道更加糟糕,里面基本只剩下有害成分了。如果再久一點(diǎn),霉菌就會(huì)發(fā)現(xiàn)乳酸和剩余的蛋白質(zhì)以及脂肪,并開始“盡享盛宴”。如果你不幸把這發(fā)霉的、散發(fā)著惡臭的液體喝下去,這對(duì)你一點(diǎn)兒好處都沒有。無論是酸奶還是奶酪,如果放的時(shí)間久了,都會(huì)經(jīng)歷與上述相同的腐敗與酸敗過程。 對(duì)付這些細(xì)菌有個(gè)好辦法,由于它們無法在過低或過高的溫度下生存,所以把食物或牛奶放在冰箱里就可以延長(zhǎng)保鮮時(shí)間。當(dāng)溫度低于冰點(diǎn)溫度時(shí),細(xì)菌無法生長(zhǎng),所以食物能夠保存的更持久??茖W(xué)家們?cè)谖鞑麃啽ㄖ邪l(fā)現(xiàn)了一具被埋了長(zhǎng)達(dá)10.000.年之久、幾乎完好無損的毛象尸體。 另一個(gè)讓細(xì)菌感到恐慌的就是高溫。1862.年,一位叫做路易斯.巴斯德(Louis.Pasteur)的法國(guó)化學(xué)家證實(shí)了牛奶經(jīng)過加熱就可以殺掉大部分細(xì)菌,并顯著減緩發(fā)霉的速度。這個(gè)加熱的過程現(xiàn)在被稱為“巴氏滅菌法”(Pasteurisation),如今,幾乎無一例外地,所有直接飲用的牛奶(包括那些用來制造黃油、酸奶和各種干酪的牛奶)都通過巴氏滅菌法加熱到72.℃并持續(xù)15.~.20.秒。但這樣做并不能完全起到消毒的作用——它無法殺死所有的細(xì)菌,所以牛奶及奶制品仍然需要冷藏,而且最終也會(huì)發(fā)霉。但是,巴氏滅菌法可以殺死那些對(duì)我們來說致命的細(xì)菌。還有一種更加極端的滅菌法,叫做“UHT.超高溫滅菌法”,把牛奶加熱到138℃短短幾秒。用這種方法可以殺死所有細(xì)菌,所以經(jīng)過UHT.滅菌的牛奶的保質(zhì)期更長(zhǎng),并且無需冷藏,就像罐頭食品一樣。但是加熱時(shí)間越長(zhǎng),牛奶就會(huì)流失越多的蛋白質(zhì)、維生素和益生菌,而且口味也會(huì)有變化,所以我們大多數(shù)人還是會(huì)選擇通過巴氏滅菌法消毒的牛奶。 在一些國(guó)家,例如美國(guó)和澳大利亞,嚴(yán)格禁止未經(jīng)過消毒的“原生乳奶酪”或者生產(chǎn)日期未超過60.天的奶酪上市,因?yàn)榧词褂屑?xì)菌,也無法存活這么久。但很多知名的、受人歡迎的奶酪都是由原生乳制成的,比如瑞士的葛瑞爾奶酪(Gruyere)、埃曼塔爾奶酪(Emmental)以及法國(guó)的洛克福奶酪(Roquefort)。無論是使用原生乳還是經(jīng)過殺菌的牛奶制成的奶酪,幾乎沒有人因?yàn)槭秤媚汤叶?。因?yàn)榘褪蠝缇ú荒軞⑺浪屑?xì)菌,而且通常奶酪存放的時(shí)間較長(zhǎng),所以有些觀點(diǎn)認(rèn)為巴氏滅菌法對(duì)于奶酪來講沒有太大意義,而且原生乳制成的奶酪還保留了更多維生素,口感也更醇厚。但是,這種觀點(diǎn)不適用于牛奶及其他“液態(tài)”的食品,例如酸奶和黃油。如果不經(jīng)過巴氏滅菌法,這些奶制品會(huì)迅速腐化和酸化。所以,這些食品包裝上的保質(zhì)期是有必要的。 同樣,你的鼻子和味蕾也很管用。我們都覺得腐爛的食物令人生厭。如果吃了已經(jīng)酸化的食物也會(huì)立刻產(chǎn)生嘔吐反應(yīng)。在里面的細(xì)菌侵害到我們之前,最好把這些東西吐出來。但是令人吃驚的是,我們對(duì)于不同氣味和味道的反應(yīng)是后天養(yǎng)成的?;诓煌奈幕尘?,有些人很享受帶有腐臭味的奶酪或者腐爛的魚肉或青菜,這些在我們眼里簡(jiǎn)直比發(fā)霉的牛奶還要惡心。而那些人知道這些食物是安全的,因?yàn)殚L(zhǎng)期以來,他們都知道如何保存這些食物并避免有害細(xì)菌滋生,所以他們會(huì)喜歡這種我們無法忍受的味道。 此外,我們都習(xí)慣于把食物的味道和身體健康狀況聯(lián)系起來。在韓國(guó),泡菜是人們最喜愛的菜品之一,韓國(guó)人認(rèn)為它是健康食品;但是英國(guó)人就覺得泡菜吃起來就像是腐爛的卷心菜,吃下去就會(huì)生病,而且這種味道惡心到足以讓他們繞道而行。我們還傾向于選擇自己熟悉的口味和食物,避免那些從未嘗試過的口味。這是一種安全的策略:在人類進(jìn)化的過程中,我們幾乎沒有機(jī)會(huì)接觸其他文化里的食物,所以任何與我們平常的選擇不同的東西都可能致病。幸運(yùn)的是,通常情況下,腐爛食物的味道都易于分辨,我們總是能聞出來,而且我們會(huì)迅速避開任何令人作嘔的食物——如果你覺得拿不準(zhǔn),那就立刻吐掉吧。 電池泡水繼續(xù)用(1) 仍然饑腸轆轆的你,把準(zhǔn)備洗的衣物放進(jìn)了洗衣機(jī),然后決定出發(fā)。誰知道今天早上的交通會(huì)怎樣。你拿起包走向門口,突然想起忘記帶MP3.了。你可以把它插在車?yán)锏牧Ⅲw聲音響上,邊開車邊享受自己喜歡的音樂。可是,你把它放在哪兒了?這時(shí),洗衣機(jī)里傳來奇怪的撞擊聲。你皺了皺眉。你昨天把MP3.別在運(yùn)動(dòng)褲上出去跑步了;然后你把運(yùn)動(dòng)褲扔進(jìn)了臟衣簍;而剛才,你把臟衣簍里面的衣物全都扔進(jìn)了……你沖向洗衣機(jī)往里看,你那昂貴的MP3.就在里面,隨著你的襯衣一起翻滾著。你已經(jīng)看出MP3.的屏幕表面已經(jīng)脫色了。耳機(jī)還繞在運(yùn)動(dòng)褲上。你趕緊按下洗衣機(jī)的脫水鍵,緊張地等待水慢慢流走,然后把洗衣機(jī)關(guān)掉。等待洗衣機(jī)允許你把艙門打開,就像一個(gè)世紀(jì)那樣漫長(zhǎng)。終于,艙門的鎖彈開,你迅速把門拉開,把浸水的MP3.取出來。你隨手抓起廚房的毛巾把MP3.擦干,但你打開開關(guān)時(shí),你知道一切為時(shí)已晚。你的MP3.徹底壞了。 水和電子產(chǎn)品向來是互不相容的。如果沒有電池,電子設(shè)備的塑 料和金屬成分完全能夠抵御水的侵襲,幾個(gè)小時(shí)甚至幾天都沒有問題。但是如果內(nèi)部放著供電的電池,一切就變得不確定了。電池分成好幾種,有些電池泡點(diǎn)水也沒關(guān)系,最多是電池報(bào)廢,機(jī)器還不至于壞掉;有些電池一旦泡了水,甚至?xí)l(fā)生小型的爆炸現(xiàn)象;還有些電池能夠在洗衣機(jī)里“存活”下來,不會(huì)給機(jī)器造成什么大毛病。 世界上第一塊電池誕生于1800.年前后,發(fā)明者是意大利物理學(xué)家亞歷桑德羅..伏特(Alessandro.Volta)。與伏特同一時(shí)期的科學(xué)家魯依吉..加爾瓦尼(Luigi.Galvani).發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象:.把某一生中最混亂的早上種特定的金屬連在一起碰觸一只死青蛙的腿,這只青蛙的腿竟出現(xiàn)了抽搐反應(yīng),就像它還活著一樣——加爾瓦尼用“生物電”(animal electricity)的概念解釋這一現(xiàn)象,顯然是說不通的。為了找到一個(gè)更合理的解釋,伏特對(duì)加爾瓦尼的觀點(diǎn)進(jìn)行的提煉,雖然他不明其中的原因但他發(fā)現(xiàn),把銀和鋅用紙層層隔開,放進(jìn)鹽水里就能產(chǎn)生電。其實(shí),這個(gè)現(xiàn)象叫做“感應(yīng)電流反應(yīng)”——一種使電子從一種金屬流向另一種金屬的化學(xué)反應(yīng)。金屬的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了電流。 相同的反應(yīng)發(fā)生在所有的電池里,雖然每一種化學(xué)反應(yīng)和金屬都各不相同。例如,在車用蓄電池里,鉛和二氧化鉛被放置在硫酸里。當(dāng)硫酸遇到鉛時(shí),會(huì)迅速與金屬發(fā)生反應(yīng),形成一種新的成分“硫酸鉛”,并在每一個(gè)新的原子中形成電子。如果你把鉛板和氧化鉛板連成一個(gè)回路,多余的電子將從鉛板中流出,經(jīng)過回路與氧化鉛結(jié)合。這時(shí)會(huì)引發(fā)另一個(gè)反應(yīng):氧化鉛被轉(zhuǎn)化為硫酸鉛,并產(chǎn)生水原子。這一化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電量為.伏特。所以在車用蓄電池里,六塊鉛板和氧化鉛“細(xì)胞”結(jié)合在一起,產(chǎn)生的電量為1.伏特。并不是所有的化學(xué)反應(yīng)都是可逆的,但是車用蓄電池里面就可以。這意味著當(dāng)過多的鉛板和氧化鉛板轉(zhuǎn)化成硫化鉛、能量降低時(shí),我們只需要把金屬板的電量調(diào)高,反應(yīng)便會(huì)逆轉(zhuǎn),再次產(chǎn)生鉛和氧化鉛,為電池充電。 在幾個(gè)電池首尾相連時(shí),電池把電子從一個(gè)電池的末端推出然后流入另一個(gè)電池的前端,這種情況是不可能發(fā)生短路的。我們不會(huì)把電池連成一個(gè)回路,就像電燈泡或者電子設(shè)備那樣,電子的流通在回路中會(huì)受到一些阻力;如果偶然地把一塊金屬或金屬絲直接與電池的兩端相連,電子的流動(dòng)速度不會(huì)減緩。大量的電子會(huì)飛速流動(dòng)(高強(qiáng)度電流),產(chǎn)生很多熱量,不僅會(huì)導(dǎo)致金屬赤熱并熔化,連電池本身的溫度也會(huì)非常高。由于電池內(nèi)部含有一些化學(xué)物質(zhì)(例如車用蓄電池里的硫磺酸),所以電池溫度不宜過高。在極端情況下,電池內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)會(huì)沸騰,并形成不斷擴(kuò)散的氣體,甚至發(fā)生電池爆炸。一般來說,電池體積越大,就會(huì)產(chǎn)生越多的能量,在短路的時(shí)候造成的危險(xiǎn)性就越大。 電池泡水繼續(xù)用(2) 車用蓄電池是一種體積龐大、能量很高的電池,而且很容易發(fā)生爆炸。它們不僅會(huì)由于短路而爆炸,而且在該化學(xué)反應(yīng)過程中還會(huì)產(chǎn)生大量易燃的氫氣。如果電池沒有妥善保存,明火或者火花就會(huì)點(diǎn)燃這些氫氣,這種爆炸會(huì)毀了你的整個(gè)引擎。如果你當(dāng)時(shí)正在車?yán)铮峙乱矔?huì)受傷嚴(yán)重。人們會(huì)由于巨大的爆炸聲而失聰,或者硫酸噴濺到面部而致盲。 把電池浸入液體不是什么好主意,因?yàn)橐后w能夠?qū)щ姟R后w無法進(jìn)入到電池內(nèi)部,因?yàn)橥鈿っ芊饬私饘俸突瘜W(xué)物質(zhì),但是如果液體從電池的一端通到另一端,就會(huì)導(dǎo)致短路。接下來會(huì)發(fā)生什么,就取決于液體的情況、能量以及電池的種類了。 液體的導(dǎo)電強(qiáng)度取決于液體中的成分。其實(shí)純凈水的導(dǎo)電性并不強(qiáng),但是如果在里面加些鹽,那么水的導(dǎo)電性就會(huì)增強(qiáng)。由于鹽水中含有大量離子、失去或得到電子的帶電荷的原子或分子,所以這些原子或分子周圍的電子會(huì)高于或低于正常值。帶正電荷的粒子被帶負(fù)電荷的粒子所吸引,就像磁鐵的“異性相吸”原理。所以,水中的鹽分越多,就含有越多的自由離子,那么就會(huì)有越多的離子引導(dǎo)電子的移動(dòng)。像電解質(zhì)這類的物質(zhì)就具有這種特性,它們存在于我們的體內(nèi),以保持體內(nèi)細(xì)胞液的平衡。 即使是鹽分再多的水,導(dǎo)電性也僅相當(dāng)于金屬的百萬分之一,然而,純凈水的導(dǎo)電性也僅為鹽水的萬分之一。水在接觸低電壓的電源中不會(huì)怎么樣,但是如果不慎把水灑進(jìn)了家用的.0.伏(或1.0.伏)電源中,電流就會(huì)在水中找到它的通路。就像如果你用手去碰觸電源,電流也會(huì)毫不費(fèi)力地穿透你的身體。如果電壓足夠大,電流甚至?xí)_向空氣中。閃電就是一種極端的例子,因?yàn)樗碾妷阂呀?jīng)超過了10億伏。閃電周圍空氣分子分解成了自由電子和離子,比正常的空氣更加具有導(dǎo)電性。 電池的威力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及閃電。把一塊低能量、低電壓的手表電池扔進(jìn)普通的引用水里,什么都不會(huì)發(fā)生。電池也許會(huì)比平時(shí)更快地放電,但是水的弱導(dǎo)電性意味著你可以把電池?fù)瞥鰜?、烘干一下然后繼續(xù)用。有時(shí)兒童會(huì)不慎把這種電池吞掉然后再排出體外,結(jié)果兒童和電池都沒受到什么損害。但是,如果把筆記本電腦的鋰電池投入水中,就不會(huì)這么簡(jiǎn)單了。 現(xiàn)代的電池并不僅僅是金屬和化學(xué)物質(zhì)的結(jié)合?,F(xiàn)在很多電池內(nèi)部都有“電腦”,以監(jiān)測(cè)當(dāng)前的電池狀況。這個(gè)藏在電池里的小回路會(huì)“仔細(xì)觀察”電池充電時(shí)的情況,以防止過充或溫度過熱。它們還會(huì)檢查電池中流出的電流量。如果你令這種電池短路,“電腦”便會(huì)在感知電流大量外泄的同時(shí)迅速切斷電源。此外,這種電池還配有防故障裝置——能夠被熱量觸發(fā)的內(nèi)部保險(xiǎn)絲。如果電池過充、短路,或者被投入火中,保險(xiǎn)絲就會(huì)點(diǎn)燃,永久性地切斷電池中的所有能量。當(dāng)保險(xiǎn)絲全部燒盡時(shí),你的電池也就報(bào)廢了,所以你唯一能做的就是買一塊新電池,把舊電池進(jìn)行回收。所以,當(dāng)鋰電池不慎掉進(jìn)水里,在最壞的情況下短路現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致電池的溫度足夠高以至于保險(xiǎn)絲被點(diǎn)燃;在最好的情況下電池只會(huì)暫時(shí)切斷電源,直到電池完全干燥。 舊式的電池(例如AA.電池或AAA.電池,無論能否充電)以及目前的一些小型電池是不具備上述保護(hù)功能的。如果被浸濕,短路會(huì)使電池的溫度升高并且發(fā)生爆炸,從電池內(nèi)部流出的腐蝕性物質(zhì)會(huì)毀掉任何一種的電子設(shè)備。更糟的是,由于沒有自動(dòng)斷電功能,所以在 電池遭遇“水災(zāi)”的一刻,電子設(shè)備有可能還開著,那么短路將首先發(fā)生在電子設(shè)備中,導(dǎo)致大量的電流穿透其中一塊芯片,這樣的話你的電子設(shè)備就徹底沒救了。(如果你運(yùn)氣更差一點(diǎn),即使你的電子設(shè)備里裝著一塊帶有內(nèi)置保險(xiǎn)絲的電池,致命的短路仍然會(huì)發(fā)生。) 事實(shí)上,把電子設(shè)備掉進(jìn)水里是很常見的。這種事情發(fā)生頻率最高的三個(gè)地方是河溝、洗衣機(jī)和馬桶。如果你的電子設(shè)備不幸遭遇了一次“水世界之旅”,請(qǐng)不要驚慌,照以下方法去做:先把電池拿出來,把所有部件烘干。如果電池在設(shè)備內(nèi)部發(fā)生了泄露,就要小心地清潔干凈。在電子設(shè)備泡了水之后,直到它完全干透前不要嘗試去充電、用電源適配器打開或使用它。讓我來告訴你“專家”的做法:把設(shè)備大卸八塊然后一件件親手烘干。如果你不想這么做,那么放在太陽底下曬一曬或者在通風(fēng)的壁櫥里放幾天都是不錯(cuò)的選擇。如果可以,一定要把原來的電池?fù)Q掉。然后,當(dāng)一切部件都徹底干燥以后,放進(jìn)一塊新電池,然后按下開關(guān),我相信你的電子設(shè)備又能夠正常工作了。 鳥糞變炮(1) 你真的快要遲到了。你走出房子,砰地一聲關(guān)上大門。剩下的時(shí)間剛剛好夠你從家開車到16公里外的公司。這是一輛新車,外殼是锃亮的黑色,你每周都會(huì)為愛車做清洗,而且你的停車位是在一棵古樹下,所以你的車從來都不會(huì)淋到太多雨。就在打開車門時(shí),你感覺到一些東西滴到了你的外衣上,同時(shí)你也聽到了汽車頂上的一些“啪嗒”聲。難道是下雨了嗎?天空依舊很晴朗。拍拍外衣上的滴水,你坐進(jìn)了駕駛室,把手提包放在了副駕駛的座位上,然后關(guān)上車門。你一手握住方向盤,另一只手把車鑰匙插進(jìn)鎖孔……然后你停住了。你的手變白了。車的擋風(fēng)玻璃被濺上了奇怪的白色物質(zhì)。你的外衣的袖口處也有一道白條,把座位的罩布也染上了。你的目光所及之處,全都是鳥糞。 如果一定要被某種生物的排泄物“襲擊”,那么鳥類絕對(duì)不是一個(gè)很壞的選擇。至少,鳥糞不會(huì)散發(fā)難聞的氣味,而且它們的體積都不太大。請(qǐng)想象一下狗糞從天而降的感覺…… 鳥糞對(duì)我們來說有什么用?我們完全可以把它看成是日常倒霉事之一,但是事實(shí)上鳥糞是非常有價(jià)值的。令人吃驚的是,鳥糞生意能夠創(chuàng)造10.億美元的價(jià)值,但是鳥糞資源還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。甚至有國(guó)家之間會(huì)因?yàn)檎l擁有更多鳥糞而劍拔弩張。誰也不會(huì)想到,這攤白色的黏性物質(zhì)其實(shí)包含著一些極富價(jià)值的成分。 鳥類、有袋類動(dòng)物以及蜥蜴類,身上沒有單獨(dú)的出口用來排泄尿液和糞便。它們都是通過一個(gè)叫做“泄殖腔”(cloaca)的器官來排泄的,所以排泄物都是流質(zhì)的。鳥類的排泄物分為三種成分:尿液、尿酸鹽和糞便。較為接近水質(zhì)的排泄物是尿液,正常情況下應(yīng)該是透明無色的;如果尿液顏色呈綠色,就說明鳥患有肝病;尿液呈紅色說明鳥可能吃了很多紅色的水果或者鉛中毒。呈白色的排泄物是尿酸鹽,這是鳥類在進(jìn)化中產(chǎn)生的機(jī)能之一,它能夠幫助鳥類在干燥環(huán)境下排出體內(nèi)的廢物而同時(shí)又不流失過多水分。如果尿酸鹽是純白色的,說明鳥的情緒緊張;如果呈黃色,則是營(yíng)養(yǎng)不良或饑餓的信號(hào)。鳥類生成的尿酸鹽多于尿液,因?yàn)榇蠖鄶?shù)鳥類沒有膀胱——這是鳥類的另一個(gè)機(jī)能,以保持較輕的體重更易于飛行。(鴕鳥是一個(gè)特例,它是一種大型的、不會(huì)飛的鳥,而且有膀胱——但是鴕鳥的膀胱的工作原理和哺乳動(dòng)物的膀胱是不同的。)第三種排泄物,顏色稍暗的斑點(diǎn)狀物質(zhì)就是糞便了。糞便的顏色完全取決于鳥在之前吃過的食物。 在這三種鳥類排泄物中,人們對(duì)尿酸鹽十分感興趣,因?yàn)槟蛩猁}中含有氨、尿液、磷、醋漿草,以及石炭酸。從大量的鳥糞中能夠提取磷、氮和硝酸鉀,這些成分是肥料和火藥的重要組成元素。植物從這些物質(zhì)中吸取養(yǎng)分,因?yàn)樗鼈兡軌蛱峁┲参锼璧拇罅筐B(yǎng)份。植物的細(xì)胞膜是由磷脂(產(chǎn)生于磷)構(gòu)成的,它們內(nèi)部的化學(xué)能量供給也會(huì)利用到磷,用以形成蛋白質(zhì)的氨基酸都包含氮?;鹚幨且揽肯跛徕泚硪?,因?yàn)橄跛徕浤軌蜥尫叛鯕?,?dǎo)致所有成分都迅速被點(diǎn)燃。 無論你想制造一起大爆炸,還是想種出一朵花,鳥糞都是不可或缺的。幸運(yùn)的是,鳥類都很喜歡排泄。一只像鸚鵡般大小的鳥每30分鐘就會(huì)排泄一次。稍大一點(diǎn)的鳥,比如喜鵲,排泄的頻率約為每小時(shí)一次。(這不是它們自己能控制的:因?yàn)樗鼈兙哂行暑H高的小腸并且沒有膀胱,所以它們?cè)诔韵聳|西之后的10~.分鐘內(nèi)就能夠完成消化和排泄過程,而不會(huì)飛的鳥類就需要更長(zhǎng)的時(shí)間,它們會(huì)花上幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間來消化。)由于排泄的頻率過高,所以鳥兒們對(duì)于在哪兒排泄并不是很挑剔。如果它們總是在同一個(gè)地方排泄的話,那一整天下來也做不了其他事情了。然而,不可避免的是,在鳥類過夜或者養(yǎng)育幼鳥的鳥巢里肯定會(huì)囤積量的排泄物。所以把汽車停在樹下絕非明智之舉。但是,世界上也有一些地方比樹底下還要“恐怖”。 在一些偏僻的島嶼,由于沒有人類和食肉動(dòng)物的干擾,所以成千上萬的鳥類棲息于此。比如瑙魯島(位于南太平洋)、胡安德諾瓦群島(臨近馬達(dá)加斯加)以及納瓦薩島(位于加勒比海地區(qū))。幾千年來,每年有幾百萬只鳥兒在這些島嶼上生活和養(yǎng)育幼鳥,每天排泄很多次。這些島嶼都屬于比較干燥的區(qū)域,沒有足夠的雨水把排泄物沖刷掉。結(jié)果島上形成了巨大到無法想象的排泄物堆積,也就是我們稱為“鳥糞石”的物質(zhì)。在一些島嶼上,高達(dá)45米的鳥糞石很常見。納瓦薩島本身就是一個(gè)3.000.米長(zhǎng)、1600.米寬的鳥糞石。 鳥糞變炮(2) 由于鳥糞石的成分可用于制造火藥和肥料,所以被廣泛開采。到1879年,智利在阿塔卡馬沙漠的鳥糞石開采業(yè)非常興旺,以至于玻利維亞決定向智利的企業(yè)增收稅費(fèi)。這直接導(dǎo)致了智利和玻利維亞兩國(guó)分歧的開始,隨后演變成了領(lǐng)土爭(zhēng)端,并最終引發(fā)了大規(guī)模戰(zhàn)爭(zhēng)。玻利維亞向秘魯尋求協(xié)助,導(dǎo)致了太平洋戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),秘魯最終被智利占領(lǐng)。這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)長(zhǎng)達(dá).年之久,最終,秘魯將塔拉帕卡省割讓給智利,玻利維亞喪失了安第斯山脈與太平洋沿岸之間的全部領(lǐng)土,變成了一個(gè)沒有出??诘膬?nèi)陸國(guó)。時(shí)至今日,兩國(guó)關(guān)系仍舊非常緊張。 令人驚奇的是,鳥糞不僅可以形成島嶼,它在全球的生態(tài)系統(tǒng)中也扮演著很重要的角色。據(jù)估計(jì),每年海鳥的排泄物能夠把1~10.萬噸的磷從海里遷移到陸地上;水鳥能夠在濕地環(huán)境中遷移大約40%的氮和75%.的磷。如果沒有這些鳥類為土地施肥,很多地方將始終處在極度缺乏養(yǎng)分的狀態(tài),不適宜植物生長(zhǎng)。如果沒有植物,就不會(huì)有昆蟲和動(dòng)物,也就無法形成生態(tài)系統(tǒng)。事實(shí)上,大約在100.年前,當(dāng)北極狐出現(xiàn)在阿留申群島(Aleutian.archipelago)之后,海鳥數(shù)量的減少嚴(yán)重影響到了土壤中氮的含量,曾經(jīng)蒼翠繁茂的草原最終變成了 稀疏的灌木叢。 雖說鳥糞價(jià)值連城,但也無法忽視它令人討厭的事實(shí)。如果鳥糞落在我們的衣服上或車上,就完全沒有施肥的作用了。事實(shí)上,在這種情況下,鳥糞的害處多過于好處,因?yàn)樗菐в幸恍┧嵝缘?。鳥糞在汽車上停留一段時(shí)間之后會(huì)留下痕跡,很難完全擦除。鳥糞中含有的酸性物質(zhì)會(huì)腐蝕掉一層噴漆,在汽車表面留下一個(gè)小坑。這是另一種化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)果,酸性成分的分子和空氣中的水分在汽車表面接觸發(fā)生反應(yīng),分子和它們的氫離子(質(zhì)子)或原子中的電子開始分離,從而形成新的物質(zhì)。之后,鳥糞中的酸性物質(zhì)和汽車噴漆中的成分都發(fā)生了變化,留下一個(gè)鳥糞印記和一小塊被腐蝕的區(qū)域。 酸性腐蝕在汽車上的痕跡會(huì)非常明顯,因?yàn)槠嚤砻嬉恢北槐pB(yǎng)的很好以保持光鮮亮麗。在遭遇鳥糞“襲擊”后,通常情況下,為你的汽車重塑光彩的唯一方法就是利用研磨拋光技術(shù),移除表面薄薄的一層噴漆,使腐蝕的小坑平整一點(diǎn),這樣印記看起來就不會(huì)太明顯。避免愛車受損的最好的辦法,就是給汽車表面上蠟。蠟的涂層不僅能夠防止鳥糞中的酸性物質(zhì)接觸到噴漆,而且在鳥糞落下之后也更容易清理。但是在清理時(shí)要注意:鳥類經(jīng)常會(huì)吃一些細(xì)小的沙子來幫助分解和消化胃里的食物——它們沒有牙齒,不像我們可以把食物嚼碎,所以大多數(shù)鳥糞中會(huì)含有沙子,如果你清理時(shí)不小心或者使用干布擦除,那么這些沙子可能會(huì)劃傷你的汽車。 對(duì)于一些建筑物來說,鳥糞也會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。暫不論酸性物質(zhì)對(duì)雕塑和大廈的腐蝕,有時(shí)鳥糞也會(huì)造成安全隱患。比如說,直升機(jī)甲板通常是直升機(jī)降落在海上航艦的唯一途徑,而海鳥的排泄物可能會(huì)遮蓋住甲板上的標(biāo)志或燈光,這樣飛行員看不到指示,著陸就會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。 對(duì)于鳥糞保持謹(jǐn)慎態(tài)度是很有必要的,因?yàn)樗卸喾N細(xì)菌,可引發(fā)傳染病或其他病癥。那些下肢腫大變形、走路一瘸一拐的鴿子就是受到了鳥糞的感染。由于鴿子的腳經(jīng)常會(huì)被建筑物上的尖角或釘子弄傷,而這些傷口很快就會(huì)被它們接觸過的排泄物所感染,腳掌開始腫脹變形,這種病叫做“禽掌炎”。人類雖然不會(huì)患上禽掌炎,但是我們會(huì)以其他途徑被感染,因?yàn)楦稍锏镍B糞呈粉末狀,這種白色的粉末含有多種真菌,其中一些真菌能夠引發(fā)嚴(yán)重的呼吸道疾病。鳥糞作為肥料固然不錯(cuò),但是如果要把它吸進(jìn)肺里……則大事不妙。 |
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