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你家猫主子为何对它着了魔 | 趣问万物

万物 把科学带回家 2019-10-10

本文由公众号 “把科学带回家” 提供
给孩子最好的科学教育



趣 问 万 物

为好奇的你解答稀奇古怪的脑洞问题




来源 | 万物

编辑 | Mirror



为什么猫对猫薄荷如此着迷?



猫奴们大概很不甘心,怎么也驯服不了的“高冷”主子为什么会被一种植物迷得“神魂颠倒”?


这种让你家猫“绿”了你的植物叫做猫薄荷(Nepeta cataria),长得就像薄荷,被人类用来制成药草茶后还有镇静安神的作用,没想到对猫的作用却完全相反。


当它们闻到一些被刮擦过的猫薄荷叶片或茎秆时,就会开始“自嗨”——打滚、抓刨、雀跃、往猫薄荷上蹭,各种放飞自我的举动,是你怎么逗它也达不到的效果。那么猫薄荷究竟对我们的猫主子下了什么药?


这“药”就叫做荆芥内酯Nepetalactone)。这种化学成分会与猫鼻内嗅觉感受器上的受体蛋白结合,产生神经冲动,传导至其大脑内的嗅球神经元,再进一步刺激调节情绪和内分泌系统,让猫咪“嗨”起来。反应时间一般仅持续5到15分钟。


担心猫主子“吸草”过度的可以放心,植株中的正常剂量是不足以令猫咪上瘾的,不过如果吸入过多倒是会适得其反——猫咪的嗅觉神经会开始疲劳,表现出流口水、困倦、焦虑等萎靡状态。


并不是所有猫都对猫薄荷有反应,其中有三分之一可能并不买账,而是偏爱缬草(Valeriana officinalis)、木天蓼(Actinidia polygama)、新疆忍冬(Lonicera tatarica)这类植物。


不仅是家猫,其它猫科动物比如老虎、狮子、豹子等也会对荆芥内酯产生不同反应。如果想看看这些平日威风凛凛的大猫们“失态”的样子,可以用猫薄荷调戏调戏,只要你别先被吓到失态。



蜘蛛为何不会被自己的网黏住



如果有被蜘蛛网糊过脸的经验,一定对蜘蛛网黏黏的质感印(yuan)象(nian)很深。那么蜘蛛自己为什么就可以在网上畅行呢?


仔细观察过蜘蛛的好奇宝宝们就会发现,蜘蛛在丝线上行走时是“踮起脚尖”的,与其说是“魔鬼的步伐”,不如说相当“优雅”。收尖的肢端使蜘蛛只需要以极小的面积接触蛛丝,也就不容易被粘住。即使被黏上少量蛛丝或其它异物,它也会细心地用嘴清理掉,以保持与蛛网接触面的清洁。


其实蜘蛛网也并不是到处都,在蜘蛛休息的蛛网中央就没有黏液,不需要在外围的谨小慎微,是个安心的落脚点。其它地方的蛛丝也并没有全被“胶水”覆盖,而是散点式分布,蜘蛛自己布的局,自然能小心地避开这些黏着处。


另外,还有一些蜘蛛编织的网是不带黏性的,例如漏斗网蜘蛛,它们通过网的立体构造困住猎物,而非黏住它们。




其它行星也有季节交替吗?



地球四季的变化离不开地轴的倾斜(倾角约23度)。地轴与地球公转轨道平面的夹角使得照到南北半球的阳光并不均匀,并且随着公转产生周期性变化。因此,对于一些自转倾斜角较小的行星,例如木星,季节变化就并不明显,一季持续时间约为3年。而对于自转倾斜角较大的行星,例如天王星(倾角82度),季节变化就比较极端了,严酷的寒冬持续大约20年后又会迎来风暴席卷的春天。


行星的形状、大小和轨道等因素也会影响季节变换。轨道较短的金星,一季的时间只有不到两个月。火星的自转轴倾斜角与地球相近,但由于其轨道离心率比地球大,各季长短不一,约为地球一季的两倍。


“冬天来了,春天还会远吗?”这句话在土星和海王星上同样也不适用,因为土星上的一季过去了,你就已经从出生到上小学了(约7年),而海王星上的一季过去时,人生都已经差不多过半(约40年)。如果你出生在水星上,甚至无法知道一季是什么时候开始,什么时候结束。



物质的密度有极限吗?



物质的密度主要受温度和压力两大因素影响。一般情况下,温度越高,构成物质的粒子就会越“闹腾”地“霸占”更多空间,使总体积增大,同时质量不变,因此密度就会变小(水除外,一般情况下,4℃时密度最大)。而压力的增大则会使粒子之间被压得更加紧密,体积缩小,质量不变,密度也就更大,这一点在气体上表现尤为明显。


以上描述的都是在分子、原子这些基本粒子保持不变的基础上,改变它们之间的距离或排布方式产生的密度变化。但其实原子中仍有大部分空间处于真空状态,只是想压缩到这一步就需要“非常手段”。


世界上已知密度最大的物质之一——夸克-胶子等离子体(QGP)就是在这样的“非常手段”下诞生的。别看它极其微小,人类将它制造出来可是动用了大型强子对撞机。对撞机中的金离子在受到极高能的撞击后,产生出比太阳中心还热十万倍的温度,这能令太阳“汗颜“的温度使金离子内核的夸克和胶子都热得纷纷“解散”,形成夸克-胶子等离子体。有科学家推测,宇宙“大爆炸”之初,很可能就充斥着这类物质,再由它们凝聚成原子核等物质。


在宇宙中,当一些恒星寿命终结,发生坍缩时,巨大的压力将原子中的电子推向原子核,这些带负电荷的电子与原子核中带正电荷的质子中和形成中子,所有的中子挨在一块儿就形成了中子星,它的密度可以达到每立方厘米1亿吨以上如果将地球压缩到相同密度,直径就只有22米!理论上,构成质子和中子的夸克也可能进一步形成密度更大的“夸克星”,不过目前还没发现这样的星体。当质量更大的恒星发生坍缩时,对内核更极端的压缩就可能形成黑洞,而它的密度恐怕脑洞再大也难以估量。



云有多重?


积云


别看天上的云看起来轻飘飘的就像棉花糖,一朵一般大小的云其实比蓝鲸还重。想知道科学家是怎么测出云的质量的?当然不是上天称出来的,而是通过云的密度和体积估算出来的。


我们常在天空中看到的那种蓬蓬的、向上隆起的云叫作积云,它主要是由水蒸气凝结成的小水滴们构成的,密度约为0.5克每立方米。而那种呈散开的丝状或碎片状的云叫作卷云,主要由冰晶构成,密度要相对小些。


为了方便计算,科学家们挑选了形状相对规整的积云来计算重量。当太阳正当头时,云底的投影面积就比较接近云的实际大小。可别傻乎乎地拿着卷尺就出门了,你可能觉得云看起来并不大,怕是忘了它有多高。一朵典型积云跨度约为1千米,匀速骑行或开车记录通过时间,可以让你把精力省下来用于计算。


通常,一朵积云的长宽高几乎相等,可以近似看作一个立方体来估算体积。有了密度和体积,就能得出它的重量约为500吨,相当于两三只蓝鲸的重量。而对于密度和体积都更大的积雨云,其重量甚至可达100万吨,这就好比你头顶上飘着一群蓝鲸!


这么重不会掉下来吗?别担心,你可以把天空想象成一片大海,而云就是海上的巨轮。在一个标准大气压下,空气密度约为1.29千克每立方米,大于云的密度。不过云也有“掉下来”的时候,那就是当水分凝结越来越多,云再也hold不住的时候,就会开始落泪,也就是下雨啦。


“天空鲸”不哭(o゚v゚)ノ

你有好心情,我们才有好天气







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https://shimo.im/docs/Q3RdKqW8jGxcJXgY


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