为什么倒饮料时液体总是咕嘟咕嘟一股一股的呢？| No.335
当我打开快乐水
准备及时行乐时
却发现它咕咚咕咚溅了一身
有什么办法能让它连贯倾倒吗？
Q1
用水能浇灭太阳吗？
by Eason
答：这个想法是很有创意的，要回答的话我们首先要了解水灭火的原理以及太阳内部高温从何而来。
水作为我们日常生活中最常用的阻燃剂，主要归因于以下几个因素。首先，我们身边发生的燃烧基本可燃物与氧气或空气进行的快速放热和发光并以火焰的形式出现的氧化反应。而水不与氧气反应，不会促进燃烧。其次，水可以阻断可燃物与氧气接触，降低燃烧反应的强度。第三，水的比热容很大，可以带走大量的热量，将温度降至燃点以下。此外，水在地球上是十分常见的物质，因此，我们一般用水来灭火。
而太阳的高温主要来源于核心区的热核反应。太阳的核心区大约为太阳中心到0.25太阳半径的区域。这里温度高达1500万度，压力相当于3000亿个大气压，随时都在进行着四个氢核聚变成一个氦核的热核反应。要浇灭太阳，可以理解为使太阳核心处的热核反应停止。
但是，我们在化学课上都学过氢气和氧气可以燃烧生成水，而水在2000K以上的环境也会发生热解生成氢气和氧气，而生成的氢气又会进一步为核心区的热核反应提供燃料。这下水便从阻燃剂变为了可燃物，要想用水去浇灭太阳，只能会越浇越旺了。
by chen
Q.E.D.
Q2
在空间站打开收音机可以搜到广播吗？
by 晚风
答：理论上可以。
简单点说，收音机的工作原理就是把从天线接收到的信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机或喇叭变成音波。而对于在空间站打开收音机搜到广播的的问题就在于能不能接收到信号，这个信号就是电磁波。波可以分成机械波、电磁波、引力波和物质波，其中电磁波是不依靠介质传播的横波，所以空间站的收音机也能接收到来自地面的广播（电磁波）。
但考虑到一个非常实际的问题，那就是电磁波的衰减。各种波长的电磁波在传播时，会受到大气中气体分子、水汽凝结物、悬浮微粒的吸收和散射作用和地形遮蔽，所以一般的广播信号是在空间站搜不到的。
地形遮蔽示意图|参考资料 感兴趣的小伙伴可以查询一下国际空间站业余无线电台计划（ARISS），这个项目的内容就是空间站的宇航员通过特殊设备的无线电装置与地面上的人员进行通联~
参考资料：
[1] 董重. 电磁场可视化软件设计与实现[D].电子科技大学,2021.DOI:10.27005/d.cnki.gdzku.2021.002096.
by just_iu
Q.E.D.
Q3
为什么倒果汁、牛奶时液体总是不能连贯的流出，而是一股一股的呢？
by Eason
答：小伙伴，你好！
这种液体不能连贯流出的现象其实是大气压导致的，具体机制还请听小编娓娓道来。
当开口朝下倒牛奶时，盒内的牛奶会将开口完全覆盖住。这时盒内的气压与外界的大气压相同，因此牛奶会在自身重力的作用下自行连贯流出。在牛奶连贯倒出的时候，盒内牛奶体积减小而空气所占体积增大。由于盒内气体与外界没有气体交换，因此盒内气体的气压会小于外界大气压，由此会产生向盒内的压强差。当压强差大于牛奶自身重力的影响时，外界空气会在压强差的作用下排开牛奶进入盒内，牛奶就不能连贯地流出了。在足够的空气进入盒内后，盒内的气压又会回复到大气压，牛奶就会像开始一样继续自行流出了。
这是压强在生活中的直观表现。如果一股一股流出的牛奶给你带来烦恼的话，不妨试试下图的倒牛奶方法吧！
倒牛奶的正确姿势 | 来源：网络 by chen
Q.E.D.
Q4
喝牛奶容易起痘吗？
by 匿名
答：本回答不包含任何医疗建议
从统计学意义上来看，是这样的。
有文献对此进行了分析，他们调研了杂志公开发表的文献，其中包含近8万样本，发现喝牛奶与痤疮病例确实呈正相关[1]。
文献给出了不同牛奶的OR值，这里的OR值是一个统计学指标，当OR大于1时，表明该因素与疾病呈现正相关，OR值越大，关联性越强；当OR值小于1时则相反；当OR等于1时，则表明该因素与疾病无关。
根据文献结果，对任意乳制品，OR值为1.25，对任意牛奶则为1.28，有意思的是，全脂奶OR值为1.22，低脂奶却有1.32，似乎，低脂牛奶与痤疮的关联更大。不知道大家是否还倾向于购买低脂牛奶
除此以外，也有其他文献研究了一些原始部落中痤疮发病率比较低，移居到城市后，长痘的人明显变多了，这暗示长痘确实与饮食相关。
至于牛奶引起痤疮的原因，可能与胰岛素样生长因子1（IGF-1）有关。IGF-1受体在皮质细胞内表达，可以刺激皮质细胞增殖和皮质细胞油脂分泌，还能引起胰岛素抵抗，临床上也发现胰岛素抵抗与痤疮的发生发展密切相关。而牛奶等乳制品中的酪蛋白可以促进IGF-1分泌，乳清蛋白可以促进胰岛素分泌，导致痤疮。除了牛奶，其他高蛋白、高糖、碳水化合物也有可能会引起痤疮。
除了饮食因素，有的痘痘可能来自于炎症。研究表明，高亮氨酸食物会促进炎症发展，不巧，奶制品正是亮氨酸的重要来源。
当然，饮用牛奶会不会导致痤疮还是因人而异，如果你不确定自己的痤疮跟牛奶有没有关系，或许可以考虑停一段时间观察一下。
参考资料：
[1]Juhl CR, Bergholdt HKM, Miller IM, Jemec GBE, Kanters JK, Ellervik C. Dairy Intake and Acne Vulgaris: A Systematic Review and Meta-Analysis of 78,529 Children, Adolescents, and Young Adults. Nutrients. 2018 Aug 9;10(8):1049. doi: 10.3390/nu10081049. PMID: 30096883; PMCID: PMC6115795.
[2]肖青青,高尚璞,宋瑜.饮食在痤疮发病中的研究进展[J].世界最新医学信息文摘,2019,19(92):92-93.DOI:10.19613/j.cnki.1671-3141.2019.92.045.
by 霜白
Q.E.D.
Q5
能触屏的手套是用了什么特殊材质？
by 匿名
答：是的，它用了。但回答这个问题前先带大家看看触摸屏的“奇妙”之处。
触摸屏的种类非常多，这里就介绍常见的两种形式：电阻式触摸屏和电容式触摸屏。
电阻式触摸屏：在智能手机还没普及的时候，全屏的手机所采用的基本上都是电阻式触摸屏。
电阻式触摸屏|参考资料 它的工作原理非常简单，当触摸物（手指）触摸屏幕表面后，加了电压的两层ITO（氧化铟）会在触摸点导通，控制器侦测到这个接通后，进行A/D（模拟信号/数字信号）转换，并将得到的电压值与5V相比，即可得触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标。它的特点是非常耐用，但灵敏度非常差。
电容式触摸屏：电容式触摸屏也可以细分为表面电容触摸屏、自电容投射电容式触摸屏和互电容投射电容式触摸屏。以自电容投射式电容触摸屏为例
自电容投射式电容触摸屏|参考资料 它的工作原理：因为人体是一个导体，当手指触摸到屏幕后与表面形成一个耦合电容，触摸电的电容就会随之变化，通过计算X，Y轴的电容变化就能得到手指触摸点的坐标值。它的特点是灵敏性很高。
简单介绍了屏幕分类后，再来给说一下能触屏的手套的特殊材质是什么？对于电阻式触摸屏肯定没有手套的特殊要求，一根木棍子也能进行操作。而对于电容式触摸屏关键是形成耦合电容，常规的绝缘手套肯定不能与屏幕形成耦合电容，所以手套中必须有导电纤维（导电纤维是指在聚合物中混入导电介质所纺制成的化学或金属纤维、碳纤维等）这种特殊材质！
Tips：这是不是也解决了你屏幕上如果粘上了水就会出现控制不灵的问题，水也是导电的哦！
参考资料：
[1]周自立. 电容式触摸屏的多点解决方案[D].华南理工大学,2012.
by just_iu
Q.E.D.
Q6
为什么磁铁可以吸引铁，钴，镍这几种金属，而不能吸引其他金属呢？
by 匿名
答：因为铁、钴、镍是铁磁性材料。室温下可以展现较强的宏观磁性。
上图是几种常见的磁性及其原子自旋磁矩排列方式。顺磁性材料原子自旋磁矩排列是无序状态，因此宏观上展现极微弱磁性。铁磁性原子自旋磁矩沿相同方向平行排列，因此铁磁序的材料可以展现相互较强的宏观磁性。随着温度升高，铁磁性将转变为顺磁性，这个转变温度被称为居里温度，当铁磁材料温度超过居里温度后，材料进入顺磁序，宏观磁性随之消失。反铁磁序也是一种磁有序态，只不过其自旋磁矩呈方向相反的平行排列，各磁矩互相抵消，因此宏观上也不表现磁性，反铁磁在高温下同样会进入顺磁性，转变温度被称为奈尔温度。亚铁磁性介于铁磁性于反铁磁性之间，其自旋磁矩通向方向相反平行排列，但其原子自旋磁矩并不相等，因此无法完全抵消，将剩余微弱磁性。
室温下只有铁、钴、镍三种金属是铁磁性，展现宏观磁性，这其中居里温度最低的是镍，但也有627K，也就是约354℃，因此室温下这三种元素都会被磁铁吸引。而其他金属多为顺磁性或反铁磁性，因此不会被磁铁吸引。
by 霜白
Q.E.D.
Q7
黑洞是看不见的，那么我们所说的黑洞大小是指黑洞真实的大小还是指光线不能逃逸的引力作用范围大小？另外瓦西里半径又是指什么？？by 匿名
答：由于黑洞被定义为时空中的一个单向膜（可见问答No.329,Q8，其边界即使对于光子也是只能进入而无法逃出，所以定义为黑洞的视界。而由于宇宙监督假设[1]的存在，时空中不会出现裸奇点，其都会被一个视界所包裹，也就是形成黑洞，所以可见，不失一般性地，可以通过视界来考量黑洞的大小。
宇宙监督假设：
一个物体的完全引力坍缩总是形成黑洞，而不是形成裸奇异性。
黑洞-艺术图 | 图源：Hackaday 对于黑洞大小的讨论，这就关联到第二个问题了，小编猜同学想提问的是史瓦西半径，而不是“瓦西里”半径吧？（小编才疏学浅没有找到有关瓦西里半径的资料，欢迎批评指正）对于史瓦西黑洞，视界的半径就是史瓦西半径，所以可以用史瓦西半径来考量一个黑洞的大小。此外，也可以用事件视界的面积来考察，例如，对于史瓦西黑洞，事件视界面积为
其中M为黑洞的质量。由此也可以看出，为什么常说一个黑洞质量（M）越大，其黑洞大小（A）也就越大。
至于史瓦西半径[2]，其为爱因斯坦场方程史瓦西解中出现坐标奇异性的位置，也是一个天体是否会坍缩为黑洞的判定标准。如果一个天体的真实半径小于史瓦西半径，则其会不可避免地由于自身引力作用坍缩为黑洞。
参考资料：
by Callo
Q.E.D.
Q8
在数轴上随意点一个点，为什么点到无理数的概率为100％？
by 匿名
答：早在 1638 年，伽利略发现每个自然数都有且只有一个平方数与之对应，这是否意味着自然数和其平方数一样多呢？随后，康托解决了这个问题，基本思想就是“一一对应”。为了解决集合中元素多少的问题，他引入了集合的势的概念：如果集合 A 和集合 B 之间存在双射（简单地说就是一一对应），则称 A 与 B 是等势的，或称 A 和 B 的基数相等。
再考虑题目中的有理数集，有理数除0外都能写为p/q的形式，其中pq都是非零自然数。列一个表格
可以看出有理数能够通过以上方式“数”出来。这说明有理数集是可数集，和自然数集有着一一对应的关系，即两个集合等势或称为基数相等。康托把无穷大的基数称为超穷数，第一个超穷数就是自然数的基数，用（阿列夫 0）表示。
接着考虑(0,1)开区间，通过反证法，假设它为可数集，那么里面的元素可以写为
考虑数字 ,其中 且 （为了避免出现形如0.79999……等类似情况），容易发现b不在上述集合里，从而看出集合S不可数，这意味着实数集是不可数集，事实上，实数集的基数为 （阿列夫1）。
实数集不可数，而有理数集可数，可以得出很trivial的结论，无理数集也是不可数集(和实数集等势)，这就意味着实数几乎都是由无理数组成(the real are almost irrational )。换句话说，实数轴上大多数（几乎全部）点都是无理数点，所以任意点一个点，得到无理数的概率为100%。
事实上，存在比 还大的数，如果说 表示有理数的数量，表示几何点的数量，还存在更大的表示曲线样式的总数，但遗憾的是，目前还没有人找到需要用 表示的无穷数。
这真的是一个非常有趣的问题，借用希尔伯特的一句话：任何人都不能把我们从康托创造的乐园里赶出去。
参考资料：
[3]郝兆宽,杨跃.集合论对无穷概念的探索[M]上海：复旦大学出版社,2014
by 圆周π小姐
Q.E.D.
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编辑：牧羊
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