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分类: 生活

WPeMatico Campaign中添加的类别

有什么廉价但是技术含量很高的东西?

头图

螺栓。

尤其是图上这种内六角头螺栓。这大概是现在世界上使用频率最高的一种螺栓。

一颗 M8(直径 8 毫米)的螺栓能承受 1 吨多的拉力。如果没有概念的话,请想象一下你用你的小拇指,拎起路边停着的出租车。

做这样一个螺栓需要多少步骤,

首先得弄一块圆柱形的铁,

先把这个圆柱形整成上段粗下段细的形状,

然后做出螺纹,

做出头部手拿的地方的防滑纹路,

再在头部打一个六角形的孔,

刻上字,

最后给它镀上一层锌,或者是四氧化三铁。

这个世界上每一个叫做 M8x20 的内六角头螺栓长得都是一个样子的,尺寸区别不会超过 0.5 毫米。

这样的螺栓,每个大概卖两毛钱。

珍爱生命,远离制造业…

————————– 嗯 ————————– 嗯 ————————–

还是补充一点东西好了,没兴趣的可以不用看下面这段文字。

评论区里有人说看不到技术含量。其实技术含量并不在于螺栓本身有多难造,我真正想说的是它“廉价”这个事。几乎所有的标准件都是这个德行,仔细一看其实形状结构还挺复杂的,但是为何便宜到令人发指,不知道有多少人想过这个问题。

以螺栓来说,比如我现在要设计一种特殊螺纹的螺栓,外径 6.5,螺距 0.3,螺纹牙形角 60°就好,就做一个。能不能做?能。我甚至可以告诉你每一步怎么来,车床的转速和进给比例都能给你算好。不过要说单做这一个螺栓加工费多少钱,收你 300rmb 真不算贵吧。

但是标准螺栓平均到单个的造价接近于 0,上文的两毛只是个泛指,正经的螺纹厂产量基本都按吨来算。标准螺栓且不说冲压工序,就单说螺纹加工,有人在评论区也提到了,用的是一种长得有些像两块搓衣板的特殊刀具搓出来的。我虽然不是刀具专业,也能想象得出这种刀具是费了多大工夫才被设计出来的。你可以说这算低端制造业,但是这种廉价并不是理所当然。尤其是标准件,每道工序都是经过几十年精简再精简,加工机改良再改良,成品才能便宜到现在这个程度。这个在我看来就是技术含量。

昨晚失眠时捞起手机随手写的原答案,其实只是想让非机械专业的人稍微了解一下这行其实并没有那么容易。觉得我写得粗浅的各位同行无视我就好了。

要不你还可以来打我啊。

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德国的宰相是皇帝任命的,为什么宰相还会限制皇帝的权力?

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这是个有意思的问题。要回答这个问题必须搞清楚德意志皇帝和帝国宰相在帝国宪法、普鲁士宪法两套彼此平行的制度之下各自掌握的权力。而一旦搞清楚这一点德意志帝国的体制也就一目了然了。

德意志帝国是德意志邦联和德意志关税同盟结合的产物,但结合的主体除了邦联和关税同盟之外还有一个重要的组成部分那就是普鲁士邦。而这个结合的制度设计又是俾斯麦一个人所主导的,所以从帝国宪法的角度说四个机构分享了帝国的权力。

从邦联会议发展来的联邦会议,它和旧邦联一样是各邦委派的。它掌握着帝国的主权,从某种意义上说是最接近帝国的国家元首的东西。

由全体成年男性公民选举产生的帝国议会,它是关税同盟大会的继承者。

德意志皇帝这只是授予联邦主席的一个荣誉头衔。他甚至不能亲自主持联邦会议。

帝国宰相他理论上是联邦主席任命的官员,但却是宪法规定的帝国唯一常设官厅的领导者。帝国所有公务员都对他负责。而且他是联邦会议的主持人。

这样四个奇妙的机构又以一种更加复杂的形式分享帝国的权力。帝国的一切立法和预算都必须得到联邦会议和帝国议会的批准。而且一旦得到批准皇帝无权否决。这就让帝国具有虚君立宪的色彩。

同时皇帝理论上不能亲自主持联邦会议,在帝国四十七年的历史上皇帝也没有这么作过。所以一切帝国的法令和预算都是帝国宰相提出并通过的。皇帝在帝国层面是一个礼仪性的职位。从这个意义上说帝国的虚君立宪色彩更加明显。

帝国宰相、联邦会议、帝国议会三者一旦联合起来,甚至维持一个稳定的多数,从宪法上说完全可以抛开皇帝成为一个立宪制的共和国。

但帝国宰相并不是议会多数党的领袖也不需要议会多数票的支持他甚至不需要议会多数票的容忍。他执政的唯一基础是皇帝的信任。

为什么呢?因为在帝国之外还有另一套体制那就是普鲁士邦。这个邦占据了帝国三分之二的人民一半以上的领土。它是一个不折不扣的二元制君主国。

帝国的财政收入有两个来源,帝国收入和各邦协款。前者是各邦让渡给帝国的税收,主要是关税同盟收入和事后立法让渡的某些商品的消费税,比如糖类的消费税。还有帝国邮局的盈利,1873 年危机期间俾斯麦抄底买入的铁路的利润。但这些钱加起来其实都无足轻重。一直到 1900 年帝国无论是收入还是国债都不如普鲁士邦。

那财政不足怎么办呢?只能靠各邦协助。一旦帝国入不敷出,各邦就应该按照人口比例分担帝国赤字。而普鲁士掌握了三份之二的人口自然负担大头。

这时候你就明白为什么帝国宰相通常都要兼任普鲁士首相了。因为就像俾斯麦自己说的要么什么都不干,要么就必须兼任普鲁士总理。一个可以架空皇帝的人却必须兼任普鲁士总理。而普鲁士总理是要依赖普鲁士国王的。这个普鲁士国王又兼任了皇帝。现在你理解帝国复杂的制度了么?

皇帝—宰相

国王—首相

这两组关系完全不同的四个职位在帝国四十七年的历史上通常都是两个人扮演,而他们都想抓住对方手里的权力,这是理解帝国历史的最好切入点。

皇帝是虚君立宪的礼仪性职位,国王是实打实的君主虽然受到一点宪法制约。

皇帝的基础是宪法和皇帝宣言,是 1870 年儿戏般闹剧的产物。

国王是 1701 年以来一百多年传统所塑造的普鲁士世袭统治者。这两个互相矛盾的职位结合在一个人身上。

帝国宰相是帝国行政事务的领导者和唯一责任人。是真正领导帝国的统治者,而且他的处境超级好联合皇帝可以压倒议会。联合议会可以压倒皇帝。他的地位介于副皇帝与“俾斯麦一世”之间。

但皇帝一句话就可以让他滚,至少理论上可以让他滚。即使帝国层面不能,普鲁士层面也能。

因为普鲁士总理的权力也系于国王的信任。兼任普鲁士总理不但意味着财政问题上的权力更重要的是普鲁士在联邦会议的十七票。没有普鲁士的十七票宰相在帝国层面实际上也无能为力。这时候我们就看出联邦会议在帝国的特殊地位了。

联邦会议是帝国的真正主权者。按照帝国宪法它掌握着宣战、缔约、立法倡议在内的一系列权力,它还是帝国的统治者。但俾斯麦并不希望它真的掌握这样的权力。所以我们可以看到联邦会议的奇妙处境。

首先是排斥皇帝,这既是各邦的愿望也是俾斯麦的愿望。联邦会议皇帝不能插手。皇帝不能否决联邦会议决议,也不能支持联邦会议。皇帝虽然有权召开和解散联邦会议,但如果三分之一票数要求开会皇帝即应该召开。这句话实际上取消了皇帝的解散权。

更有趣的一条是除非联邦会议表决期间会议代表明确宣布,他所投的票是在违背本邦指示的,否则都视为有效票。这话什么意思呢?那就是一旦联邦会议开会那么各邦君主就什么也不能管了。因为除非代表傻到自称违背本邦训示否则皆为有效。事后宣称违背本邦指示是没用的,不能撤销已经通过的决议。

这里的各邦君主可也包括普鲁士国王。所以事实上联邦会议的权力是明显既要摆脱各邦干预也要摆脱皇帝兼国王的干预。纯然为俾斯麦一人准备的。

如果只有联邦会议帝国可能会走上宰相专制的道路,但联邦会议之外还有一个帝国议会。联邦会议通过的法令还需要帝国议会的批准,但帝国议会又是普选产生的。这就决定了冯 – 贝特曼 – 霍尔维格所说的“今天的帝国既不可能采取绝对的保守主义路线,因为皇帝没有足够的权威,又不可能采取真正的立宪制,因为皇帝不会同意,议会也没有稳定的多数”的局面。

那么为什么帝国会出现这种皇帝无法统治,帝国宰相也无力架空皇帝的局面呢?原因就在于帝国宪法实际上不是为皇帝制定的,也不是为各邦制定的,更不是为了德意志人民制定的。它是俾斯麦利用各邦、人民和皇帝的利益矛盾为自己设计的。

俾斯麦设计了一套背靠人民和各邦来挟持皇帝的制度,同时他又可以背靠普鲁士国王反过来挟持德意志各邦和人民。在这两种势力的僵持当中俾斯麦掌握了决定一切的权力。

而当俾斯麦垮台的时候新皇帝和新宰相都无法有效的在俾斯麦设计的制度里合作。俾斯麦所设计的皇帝与宰相还有联邦会议和帝国议会四个部门的宪法。实际上是把人民、各邦、君主和他自己并列起来互相牵制的制度。

这也就是决定了一但这种只有利于他一人的平衡崩塌。那么帝国可能会向两种完全不同的道路发展。如果皇帝降服了宰相,他们联合起来就可以降服各邦和人民,就可以建立起一个君主制的帝国。反过来如果宰相建立起稳定多数,他就可以降服皇帝让他成为一个礼仪性的立宪君主。

所以霍尔斯泰因说“我们的帝国处在一个十字路口,向左是共和国向右是拜占庭”。但遗憾的是一直到 1918 年这个帝国都徘徊在十字路口既没能向左也没能向右。他就被埋在他徘徊不前的十字路口了。

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冷兵器时代公认最有效的武器是长枪。那么长枪以外的主武器存在意义是什么?

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01.你是一名长枪兵,你跟着大部队攻城。敌人在城头向你们射箭,这时候你选择:

1、手里一条长枪舞得好似一团梨花,上护人下护马,望定了城楼向前莽;

2、换盾牌。

02.你们攻破了城门,开始进入巷战,你不小心与队友失散了,现在你一个人走在四通八达的小巷里,前后左右每个拐角都有可能冒出敌人,这时候你选择:

1、枪在人在,哪怕冷不丁一回头又被两边的墙挂住;

2、扔了枪,拔出腰刀,把背上的盾牌摘下来拿手里保护自己。

03.转过一个街角,前面是十余名手持长枪没有护甲的敌人,你决定:

1、大吼一声,“吾乃常山……额,咳咳……长安崔器!”然后挺着枪莽过去;

2、摘下弓箭,站到矮墙上,瞄准领头敌人,连发三箭,把带头冲锋的几个敌人射翻在地,其余人一哄而散。

04.很幸运的,转过一个街角,你看到了友军围着一座大门紧闭的屋子,队友告诉你里面有一些负隅顽抗的敌人,你决定帮他们消灭敌人,于是你:

1、用你的长枪试试能不能撑杆跳越过墙进入院子;

2、接过队友给你的破城斧对门夯。

05.大门攻破了,你们进入院子,发现里面几十名身披重甲手持单刀的敌人,你准备:

1、用你的长枪给他们刮痧;

2、换上队友的重甲,拿着盾牌顶上去,用骨朵为他们开瓢。

06.很幸运的,你们抓住了敌方高级将领,你们刚准备出门,几个队友被对方弓箭手射成刺猬,敌人在弓箭掩护下准备冲过来,你要:

1、横过长枪守在门前,大吼一声,“谁来战我?”;

2、把旁边神机营的新兵蛋子一脚踢开,抢过迅雷铳帮助他们重新做人。

07.敌人弓箭手被你们清理干净,但长牌手结阵逐步逼近,火枪对他们作用有限,你打算:

1、用长枪对准盾牌戳戳戳,今天就让你们见识一下矛厉害还是盾厉害;

2、刚才的破城斧挺好用的;

3、接过你们老大的 6.5 公斤偃月刀砸他们。

08.你们已经占据绝对优势,此刻还剩下一些残余敌人拿着赶制的竹枪负隅顽抗,而你们的迅雷铳和弓箭都已经没有弹药,面对此景,你顿时性♂起:

1、飞回阵中,卸了盔甲,浑身筋突,赤体提枪,“呔,一群杂鱼,今天大爷教你们用枪。”

2、换上你们从倭寇那缴获的野太刀,一刀连竹竿带人都劈了。

09.经过艰苦奋战,你们终于赢了,你们老大对你大为赞赏,然后交给你一个重任,让你跟他们一起趁乱把你们的大将军做了,这些年来他到处惹事打打打,把你们弄的苦不堪言,所以你们要反抗,你考虑一番,点头答应,然后你。

1、万人阵前挺起长枪在大将军身上七进七出;

2、趁着大将军外出打猎的时候用弩弓一箭 biu 了他。

10.大将军死了,你们终于可以安安心心回家种田,你和几个同伴一起往家走,路过景阳冈,这里的村民告诉你们山里有大虫,你准备:

1、挺腰提臀,笑啐道,“怕甚鸟的,便有大虫,早晚教它吃俺一枪”;

2、嘴里说不怕但是悄摸摸的跟猎户买了一把上好的钢叉,万一碰到大虫扎它丫的时候还能挡住阻止它伤人。

你选吧 emmm

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泥巴是怎样做成瓷器的?

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普通人是做不到用泥巴架在火上烤成瓷器的,别说瓷器,陶器都做不成。原因是什么呢?下面从泥巴材料和烧制条件来仔细讲讲。

一、普通烤火烧制温度达不到。

即使你用红砖弄个简易的密闭空间做窑炉,也无法做到热量不流失,能做到 500℃温度就不错了。又或者你知道用耐火材料做内壁来减少热损失,普通人不会设计窑炉,能做到 1000℃那都太困难。瓷器是要高温度的,至少 1200℃,正常烧制温度 1250℃~1350℃,低于这个温度就是陶器和炻质瓷。所以普通人自己搭个窑炉能做出个陶器就不错了,前提还要泥巴成分配方没问题。

以前窑炉
现代窑炉

二、普通泥巴材料成分也不适用于瓷器。

做瓷器对泥巴配方成分是有很多限制要求的,普通泥巴不行。普通泥巴硅铝含量达不到,尤其是氧化铝含量,我们常见的基本都是红土或者田里肥沃的泥,这些土和泥全是熔剂型成分(比如铁、钙、镁、钛、钾、钠等)和挥发物有机物(动植物腐烂形成的)。这样的成分会造成材料耐火度很低,高温烧制时会坍塌变形,另外,这种普通泥巴成型也困难,看起来可塑形很好,但是自然烘干后会开裂,还没入窑就开裂。

普通泥巴
制瓷用泥条

相信很多人有疑问,古代人不就是在山上挖的土做泥巴么?那古代人又是如何挑选瓷土泥巴的呢?到底要怎么样的土才能用于烧制瓷器呢?下面我来给大家讲解一下瓷器用泥巴的要求和制作工艺。

首先,我们来了解一下制瓷配方的发展,制瓷材料历史是经历过一元配方、二元配方、三元配方和多元配方发展的。

宋代及以前是采用瓷石这种单一土做成泥巴,而且也不是直接用的,经过粉碎、淘洗、过筛、制浆、过滤和揉炼等等工序才制成瓷器用泥的。这种质地优良的地表上风化的瓷石是天然配好的制瓷原料,灰白、灰青色的瓷石在经过粉碎、淘洗、制浆、过滤和揉炼等一系列工序后,得到泥巴成型后,在高温下可以单独烧成瓷器的,这就是所谓的“一元配方”(注意:一元不是指一种化学成分而是一种单一土)。现在来看,这个一元配方物相成分主要绢云母和高岭石晶相的粘土矿物,化学成分主要是二氧化硅和其他金属氧化物(钾钠镁钙铁等等),且氧化铝含量比较低,最高烧成温度为 1200℃,容易烧制变形。

瓷石矿物

发展到元代,出现二元配方,景德镇发现高岭土,也就是现在的景德镇的高岭村,采用高岭土配合瓷石按比例配置制备成瓷器用泥巴,这种配方可塑性和粘结性能可以通过两种矿物材料的配比改变而调整。而且混合调制的配方温度可达到 1300℃,瓷器烧制不易变形,瓷质白且细腻,从现在来看,这种混合调制的瓷泥氧化铝含量更高。

粘土矿物

发展到 19 世纪后,出现三元以及多元配方。制瓷历史开始迈入工业规模化阶段,真正成熟起来。三元配方开始加了石英矿物材料,石英是很好的骨架材料,而且可以抵消干燥收缩和烧制过程中的体积收缩,进而稳定配方变形,随着科技不断发展,不再是以瓷石、土和石英等矿物去调整,而是根据所需成分去寻找含这些化学成分的矿物来调制瓷泥配方,也就不再是这三种矿物,而是其他各种矿物,包括化工料。

瓷泥配方发展演变归纳
长石矿物(熔剂作用)

其次,了解制瓷配方发展后,再来聊聊瓷泥配方组成要求。瓷器原材料也在向精细化和标准化迈进,毕竟这也是资源消耗型,一座矿山消耗完,很难找到成分相近的矿物,必然会影响瓷器的质量,所以需要从化学配方组成方面去定标准,制备出稳定的瓷泥配方。瓷泥主要是对配方化学组成的氧化铝、氧化硅、氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化铁、氧化钛和氧化镁等等进行规定要求,比如对氧化铝要求,很直接影响瓷器强度和站立性,对着色氧化物(氧化铁、氧化钛等)要求,这些直接影响瓷器白度,碱金属和碱土金属氧化物成分含量做要求,这些影响配方的熔融效果。具体举例,比如对长石矿物就有如下要求,控制钾钠的比例,要求 K2O: Na2O = 4:1~2:1,日用瓷 3~4,小而薄的制品钾钠比值要大一些;由于 CaO 、MgO 能明显降低 K-Na 长石二元系统熔融温度和高温粘度,对于精细白瓷 CaO<1%,钙长石高温体积稳定性差,易变形,所以要严格控制 CaO 的含量; Fe2O3<0.5%可生产高档白瓷,一级长石矿物要求 Fe2O3<0.2%。整体而言,化学组成在生产中有重要的指导意义,根据化学组成,可初步估计出配方的矿物组成、耐火度的高低、瓷泥的颜色及工艺性能等。

最后,瓷泥原材料配方要求已确定,那这些原材料又是通过怎样的流程工艺制备成瓷泥的呢?主要经过球磨、除铁、压滤、陈腐和练泥等等工序得到成品瓷泥。其中,球磨是球磨成一定细度的,最终要通过 325 目标准筛筛余来确定颗粒细度。浆体过筛除铁好坏影响瓷白度。陈腐就是一个水分逐步得到均匀分配和有机质在细菌作用下到充分分解的过程,有利于坯料氧化等等。练泥也要经过粗练和精练,采用真空练泥机反复练泥主要是为了去除黏土中的空气和颗粒的棱角钝化破裂,使黏土致密,水分均匀,以利于成形需要。

制泥流程

有了成品瓷泥后,再如何制成瓷器呢?请阅读我之前做的一篇关于瓷器制作工艺的回答。

陶瓷制作工艺有哪些?

经过以上简要的了解,相信您该了解到,采用普通泥巴架在火上烧制是无法烧成瓷器的,不仅仅是温度和泥巴问题,还有各种因素。

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海洋哺乳动物是怎么在水里喝奶的?

头图

一对乳房,界定了“我们”。而哺乳这种典型的进化策略,最早可追溯到两亿多年前。发展到如今,哺乳动物喂奶的方式,也有着令人难以置信的多样性。

但无论生活在什么环境,母亲总是能克服重重困难,给幼崽提供乳汁。即便是活在海里,奶也是不能停的。

那么海洋哺乳动物是怎么喂奶的,和人类有什么区别吗?它们的乳头在哪里,我们怎么好像没见到过?而且,在海里面喂奶,就不怕海水把奶水都稀释了吗?

我们先来了解一些海洋哺乳动物。海洋中的哺乳类,一般分为三个队伍。我们最熟悉的自然是鲸目(Cetacea),包括了所有的鲸与海豚;

鲸目

第二个队伍则是海牛目(Sirenia),由 3 种海牛和一种儒艮组成,外观上的差别主要在尾巴的形状上;

海牛目

而第三个队伍,则是鳍脚类(Pinnipedia),包括海狮科、海豹科、海象科这三大科。

鳍脚类

如果从受海洋环境影响的程度来看,鳍脚类的哺乳方式应该是最轻松的。尽管它们平时会生活在海里,并在水中觅食,但也会在岸上休息,并必须回到陆地上繁殖。所以经常上岸的它们,也会在冰面上完成喂奶这一任务。

竖琴海豹在冰面上哺乳

不过,在鳍脚类中,也会发生一些较为极端的情况。例如冠海豹(Cystophora cristata),其哺乳期就短得惊人。

大概只需要喝 4 天奶,小海豹就必须断奶了。于是,冠海豹也成了这个世界上哺乳期最短的动物,还因此登上了吉尼斯世界纪录。

冠海豹因头顶的“冠”而得名,充气后有求偶、吓退敌人的功能

这或许与它们的进化策略有关。为了躲避陆地上捕猎者,海豹才发展成了海陆两栖的模式。

陆地上实在太危险了,多呆一天就多担惊受怕一天。而刚出生的海豹幼崽,行动力是极差的,对天敌更没有还击之力了。

可能正是这种选择压力,让海豹幼崽尽可能早地断奶。只有更快速地发育,它们才能更快地重新回到更安全的大海,以获得水体的庇护。

其实,最常见的竖琴海豹出生时体重只有 3%是脂肪,但刚出生的冠海豹就有高达 14%的体脂肪量。而从短短 4 天的哺乳期内,冠海豹的体重还能翻一倍了。

吃饱喝足后,海豹妈妈就会将小海豹放在海面的浮冰上,任其“自生自灭”。这段时间,小海豹还无法下海觅食,只能靠之前囤积的肥肉供能。等一个多月的禁食期过去,小海豹才算发育完全并开始自力更生。

相对于鳍脚类,海牛目就已经基本不上岸了。它们可以在咸淡水域穿梭,以海草和淡水植物为食物,是完全的草食性动物。

但前段时间,一名弗罗里达州男子丹·斯科弗恩(Dan Scovern)就极其罕见地到一头海牛几乎爬上了岸,还在吃自家院子里的高草。这也引起了网友的同情,因为海牛这一反常行为可能预示着水中的植物已告急。

爬到岸上吃草的海牛

如果不是生活所迫,没有攻击力的海牛是不会铤而走险靠近岸边的。毕竟,它们在水中,就能完成整个生命的历程,包括繁殖和抚养后代。

事实上,海牛和儒艮也有两个乳头,但藏得比较隐秘,正位于胸部鳍肢下。这个位置,有点接近于人类的腋下。幼崽只需钻到母亲的鳍肢根部,就能喝到奶了。

海牛有着一个大而且坚韧的上唇,能将植物吸进嘴里,喝奶自然不在话下。而更让人震惊的是,海牛的上唇是被分开两半的。这就像两根手指一样,左侧和右侧都能相对独立地移动。

而这也使得海牛幼崽喝奶时,嘴巴和乳头可以形成密闭空间,奶水不易溢出。

海牛神奇的上唇

大约在 3 个月左右,海牛就开始摄食固体食物了,但一般要到 15-18 个月它们才会彻底断奶,哺乳期较长。

而在哺乳期,海牛的乳房部位还会肿大。如果在这段时间,海牛带着幼崽浮到海面换气,就很容易被水手误认为是美人鱼抱着孩子。

可能有人会想,乳头长在腋下,这个操作也太奇怪了吧?其实,鲸与海豚的乳位置更为不可思议。下图,便是虎鲸妈妈给小虎鲸喂奶的场景,如果不说可能还会引起不少误会。

虎鲸哺乳

为了适应海洋生活,鲸豚类必须保持着更完美的流水线体型,以减少海水的阻力。像乳房什么的,实在是太碍事了。所以相对于海牛还有露在体外的乳头,鲸豚类已经进化得通体光滑,就算你摸遍其全身都无法找不到一丝累赘。

不过,它们也是有乳头的,只是藏得比海牛还要严实,基本已经“缩进了”体内。

鲸目动物雌性和雄性的生殖裂以及乳腺裂位置示意

鲸豚类的身上,存在着特殊的皮肤褶皱,能包裹着那些本该露在体外的器官。

如雄性鲸豚就有两条生殖裂(Genital Slits),一条藏着阴茎,另一条则藏着肛门。而雌性则有三条裂缝,一条为生殖裂,两条为乳腺裂(Mammary Slits)。雌性鲸豚的生殖裂中就包含了阴道和肛门,而两条乳腺裂则分别藏着两个乳头,就长在生殖裂的两边。

当幼崽觉得饿的时候,它们就会受到本能的驱使,用嘴巴去摩擦母亲的肚皮。这时,鲸豚妈妈便一个心领神会地将乳头伸出,准备哺乳。

而不同于其他哺乳动物,雌性鲸豚的乳腺也暗藏玄机,拥有着强大的肌肉群。通过收缩和舒张肌肉,它们就能将乳汁泵出,直接喷射进鲸鱼幼崽的嘴巴里。

人类婴儿刺激母亲乳腺排出乳汁,也叫喷乳反应。宝宝的吮吸或者利用吸奶器时可引发催产素的释放。而催产素可以让腺体周围的肌上皮细胞产生收缩,令乳汁从乳导管流出(不是真正意义的喷)。

从某种程度上说,鲸豚类的哺乳方式与人类是相似。但不同的是,鲸豚类的授奶方式还能经撞击这一动作激发。例如,有科学家观察到,当白鲸撞到水槽底部时,也观察到了鲸奶的喷射。

人工圈养环境下的白鲸哺乳镜头

事实上,鲸豚类的喷射式授奶,也能大大地缩短它们哺乳的时长。

要知道鲸豚是用肺呼吸的,隔一段时间就需要浮出水面呼吸。尽管小鲸豚宝宝也能跟随鲸群潜行,但它们浮上水面的频率也比成年鲸高。因此对于它们来说,哺乳一定要快、准、狠。如果时间过长的话,很容易会导致幼崽无法呼吸。

但问题来了,鲸豚类的嘴巴看起来就不适合喝奶的样子。毕竟,它们没有像海牛一样灵活的嘴唇能抵住母亲的乳房吸奶。那么,它们喝奶时,乳汁难道不会溢出,被海水冲走吗?

其实除了鲸豚妈妈喂奶有神功以外,鲸豚宝宝喝奶时如何摆弄舌头也有窍门。

虎鲸卷成 U 型的舌头

例如,在喝奶的过程中,鲸豚宝宝除了会将吻部埋入母亲的乳腺裂中,它们还能将舌头卷成一个 U 型。而这个 U 型的舌头,便能把母亲伸出的乳头往上颚压住。这便形成了一个密闭的空间,有利于精准吸奶。

在过去,人类也曾怀疑过抹香鲸是用气孔吸奶的。因为有人观察到小抹香鲸宝宝会用气孔抵着妈妈的乳腺裂。而且,它们嘴巴的形状看起来更加不容易喝到奶。但后来的证据就直接显示了,抹香鲸的下颌再特殊也是通过嘴巴喝奶的。

抹香鲸哺乳行为

所以总的来说,鲸豚类喝奶靠的是舌头而非嘴唇。不信,你试一下不用嘴唇,只用舌头卷起吸管喝水,就能体会它们是怎么喝奶的了。

不过需要注意的是,在现实生活中,也只有 65%到 81%的人类将舌头侧着卷起来。这也被称为“rolling tongue”,部分由遗传决定,但也可以通过多练习学会。

此外,即便鲸奶流入海中,也没有那么容易散去。一般来说,牛奶也不过 3%的脂肪含量,但鲸豚类乳汁的脂肪浓度能达到 35%-50%。

所以,这些乳汁的表面张力和粘稠度都远高于人奶和牛奶,能在水中流动但又不会太易被冲散。所以有人就形容,鲸奶就像一坨牙膏那么浓稠。

鲸奶,图源水印

但是,也得益于这些营养如此丰富的鲸奶,鲸鱼幼崽的生长发育速度也是肉眼可见的。

蓝鲸,是地球上已知现存最大的生物,最长可达 33 米,重达 180 多吨。即便是刚出生的蓝鲸幼崽,其体重也达 2700 公斤,与一头成年大象体重相仿。而蓝鲸宝宝出生后,每天就能喝掉 600 升的鲸奶,并每天增重 90 公斤。所以说,蓝鲸也是地球上最强的产奶者。

不过,大家就不要幻想鲸奶的滋味了。据说,新鲜鲸奶尝起来就像是充满了鱼腥味的奶,口感粘稠难以下咽。等鲸奶放置久了,其味道就更加诡异了,尝起来根本不像奶,反而像是喝下一大口鱼肝油。如果真的好奇,你也可以尝试自制鲸奶。在水族馆给的配方是大量生鲱鱼、奶粉以及鱼油,祝你好运。

Jason G Goldman.The surprising links between human milk and the wild.BBC2016.07.08

https://www.guinnessworldrecords.com/world-records/shortest-lactation-period/

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有哪些知道后让你震惊的冷知识?

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实际上, 我们每个人都是食人者的后代。

大多数人都会把吃人与野蛮不开化联系起来。这类见闻在大航海时代最多,食人这个词在西方各种语言里都派生自西班牙语的「Caníbales」,就是「加勒比人」——这是一个生活在小安的列斯群岛的原住民族群。殖民者一边冷酷地屠杀他们,一边兴奋地讲述原住民用融化的黄金灌进几个西班牙人肚子里宰杀吃掉的故事。

西班牙和葡萄牙的殖民者还在南美见证了更广泛的食人传统,被他们笼统称做塔普亚人的原住民会在部落冲突之后将战俘的尸体剁成肉块,架在篝火上烤熟吃掉,妇女们安之若素地背着尸块回家做饭。

事实上,在西方文明全面渗透之前,太平洋上为数众多的热带岛屿,特别是美拉尼西亚,许多原住民文化都普遍存在着食人风俗。

在今天作为度假胜地的斐济尤为著名,这些火山环礁的小岛非常缺乏土地,使得群岛上的诸部落常年处于残酷的敌对状态。每一场冲突之后,他们会将战俘用棍子敲死,或者用刀子割喉,然后在地上垒砌火堆将尸体烤熟——部落中的酋长和祭司地位尊贵,不宜直接触碰食物,会由仆人用特制的食人叉将人肉喂给他们吃。

斐济人的食人习俗可能延续了 2000 年以上,直到 19 世纪末才被西方人遏止,类似的风俗也出现在临近的瓦努阿图、新西兰、新几内亚,乃至更远的苏门答腊。

像这样吃掉战俘毫无疑问是对敌人最彻底的羞辱,也是一种霍布斯的诅咒:热带的岛屿和丛林,环境险恶,资源匮乏,部落只堪维持最小的熟人规模 ,其它部落只是纯粹的竞争者,与会说话的猛兽无异,捉来吃掉是最好的处置。

除了战争羞辱,食人还有其他动机:在许多信奉万物有灵的原住民中,亲友的尸体蕴含灵魂,要把它吃下肚才能重返部落。比如新几内亚的安伽人(Anga),会用竹管捅入死者的腹部收集体液和脂肪用于烹饪,以求将死者的力量传递给家人,然后把尸体制成腊肉长期供奉,继续庇护整个部落。

岛上东部的福尔人(Fore)则为食人赋予了更重大的意义,他们会将死者完全肢解,包上香蕉叶,焖火烤熟了分着吃,不同的部落成员会分到不同的部位:肌肉分给男子,脑子和内脏分给妇女和儿童——结果在 20 世纪中叶,招来了库鲁病的大流行,南部的某些村子里女性几乎死绝。

从 1957 年开始,美国国立卫生研究院的丹尼尔·盖杜谢克(Daniel Carleton Gajdusek)前往新几内亚调查此病,之后与巴鲁克·布隆伯格(Baruch Samuel Blumberg)共同发现了它的病原,因此获得了 1976 年的诺贝尔生理学或医学奖。

造成库鲁病的是朊病毒:朊就是蛋白质,这种蛋白质不能复制自己,但是能将机体内某些正常的蛋白质也改造成朊病毒,使神经系统海绵样退化,最终致命,频繁地同类相食就是它最主要的传播途径——疯牛病是它更著名的案例。

同类相食在人类早期是如此普遍,不仅出现在每个民族最遥远的记忆中,还深深地刻在我们的基因中:几乎所有现代人都在第 20 号染色体上有一个与朊病毒高度相关的 PRNP 基因,能抵抗朊病毒的侵袭——这个基因非常多样,推算有长达 50 万年的历史——这意味着我们每个人都是食人者的后代,在更新世晚期的严寒中,吃掉俘虏的敌人和死去的亲人,足以帮助我们度过最严酷的岁月。

而我们的堂兄尼安德特人很可能对朊病毒更加敏感,甚至因为吃我们感染了朊病毒,于是像感染库鲁病的福尔人一样迅速消亡了,这也是对他们灭绝原因的一种猜想。可能就是吃人者的后代。

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光学领域有什么常见的常识性错误?

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谢谢邀请。

今天我们来说一说蓝天。问到“天为什么是蓝色的”这个问题,稍微有些光学知识的朋友都会回答,因为大气分子对光具有散射作用,而散射的强度与波长的四次方成反比,这就意味着波长越短散射作用越强。

这样一来,长波长的光较为顺利地继续沿原路径传播,短波长的光则被散射到四面八方。

这样一来,就形成了蓝色的天空。而我们直视太阳的时候,则会发现太阳呈红黄色,正是由于短波长光被大量散射的缘故。可见光波段其实紫色光比蓝色光波长更短,但是由于太阳光谱中蓝光波段比例比紫光波段更高,因此占到了主导作用。

由于大气分子对光的散射作用是瑞利首先发现并研究的,因此这种散射又被称为“瑞利散射”。所以关于“天空为什么是蓝色”的问题,也可以简单地用“瑞利散射”来解答。


以上就是通常情况下对“天蓝”问题的回答,大多数情境中这种回答已经足够,包括我自己撰写相关科普文章时,也都是到此为止。但这个题目既然要我们较一下真,那就不能只停留在这种程度的解答了。

实际上,瑞利在 1899 年解答天蓝问题的论文中(J.Rayleigh,Phil.Mag.XLVII,375,1899),除了研究了瑞利散射,还有一个非常重要的前提假设,那就是大气分子在做无规则运动,整体是不均匀分布的。

如果气体是绝对均匀分布的气体,那么会出现什么情景呢?即便每个分子都发生了瑞利散射,将短波长光散射到偏离原来传播路径的四面八方,但是由于气体分子分布绝对均匀,因此光会再次被散射,而大气分子量极为巨大,这种几乎无休止的散射最终会导致这种散射作用几乎被彻底抵消掉,根本无法形成如此明显的“蓝天”。

因此瑞利提出了一个假设,那就是大气分子随机运动,整体的分布其实并不均匀,这样一来很多光被散射后就不会经历无休止的散射过程,甚至在一定程度上可以认为不同分子之间的散射作用互不干扰。如此一来便能够形成蓝天。

瑞利在 1899 年提出的“大气分子不均匀分布”只是一种假设性的前提描述,并没有数学推导。真正让这种假设称为严格理论的,则是我们熟悉的爱因斯坦。爱因斯坦根据“熵”的相关理论,在 1910 年提出,由于密度随机涨落的存在,哪怕最纯净的大气中,也会随机出现无数分布更为密集的“分子团”,导致大气整体分布并不均匀。爱因斯坦给出了严格的数学推导,彻底补齐了“天蓝”的相关理论解释。

因此要完整回答“天空为什么是蓝色的”这一问题,需要同时运用瑞利散射和爱因斯坦提出的密度涨落理论。虽然从结果上来看,爱因斯坦对天蓝的解释和瑞利给出的解答是完全一致的,但是严格的数学理论意义巨大。

例如高锟在分析光纤波导的论文中,就曾经利用过相关理论(Kao K C, Hockham G A. Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies[C]//Proceedings of the Institution of Electrical Engineers. IET Digital Library, 1966, 113(7): 1151-1158.),如下图所示。

在分析光纤波导能量损失时,有一个重要部分就是散射作用。高锟指出,散射主要有四个方面的因素导致,对于晶体材料,结构缺陷等因素影响较大;但对于光纤这种无机非晶体材料,随机涨落则起到了关键作用。

最后感慨一句,每个孩子都能问出“天空为什么是蓝色”这样的问题,但对这种看似简单的问题的解答,却推动了物理学的长足进步,并最终应用于造福人类社会的关键技术中。

不得不说,物理学还真是迷人呢。

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小事 ·「这是我父亲日记里的文字,这是他的青春留下来的散文诗。」

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我今年 21 岁

父亲离世第九年了

去年搬家,无意间从家里柜子里翻到一个斑驳的本子,绿色的封皮上面蒙了些灰尘,之前从来没有见过。怀着好奇的心理打开后,才发现是父亲年轻时的日记。

首先有一段自我介绍,25 岁的他,年轻且迷茫,渴望爱情。

” 我叫 xxx,现年二十五岁,自一九九四年四月一日在乔(应为’桥)山林业局柳芽林场石尧营林区工作。

我是一个脾气极坏,毛病很多(吸烟、喝茶、酒等),文化程度很低,言语粗鲁,爱发脾气的人。优柔寡断,自尊心和虚荣心、自卑感也非常强,死要面子,但没有钱。

在人际交往上也不行,工作上也没成就,在社会经验上也不够。可以说空活二十五,一事也无成。

但在爱情观上,也可以说有一点小经验。人常说,吃一堑,长一智。截止目前,有两次是我全身心投入的,可是最终还是再见了。从这两次的感情来看,本人在’痴’这个字上要吃大亏,因为太痴情了,也可以说太专情了,以后,长处要保留,缺点要改正。”

在遇见我母亲之前,他有过两次恋爱经历,但都不告而终。后在 1995 年认识了我的母亲,一个在当年很天真的姑娘。听母亲说两人通过介绍,互相了解后便一拍即合。但因为工作的原因,两人常年相隔甚远。林场也没有电话,于是父亲常以信和日记表达思念。

下面是九七年有了我之后的一篇日记,来自于一位刚刚成为父亲的丈夫,对于家中妻儿的想念。

“这几天我干什么都心不在焉,为什么呢?因为这几天天气比较暖和,我想找个车将你母子接来小住一段时间,但因为人不在,所以不能如愿。

这几天我越来越想你们,真恨不能一下子把你们接来,使你们得到我的爱抚。真是等待思念,难熬啊!”

九七年十月十八日晚

母亲是家里的小女儿,算得上娇生惯养,又很漂亮,父亲对她甚是爱护。自结婚后脾气也收敛了很多,下面是一封吵架后的道歉信。

从众多信里,我看到的是一个年轻男人对与妻儿满满的爱,一个有责任和担当的男人。

这段话令我感动不已。

“芳,对不起,假如我们以后的日子过烂了,你在家里,我出去要饭,要一个馒头,一人一半,要一碗粥,一人一半。不过我想日子也不会过到那一步的,芳你相信我,我不会让你受苦的,我们的儿子也不会受苦的,芳,你相信吗?”

署名,永远牵挂你的夫: 东。

翻到最后,出现一封母亲的回信。

小字是父亲的回复,一个认真的写,一个认真的看。都是为了爱情圆满,希望能互相搀扶走完下半生。

虽然看起来两人矛盾颇多,也看得出父亲当时确实有些地方做得不好,吵架时会骂人,母亲甚至觉得他以后会拳脚相加,可他实际上属于外刚内柔的男人。通常吵完会主动道歉,变着法子逗母亲开心。

直至我慢慢长大懂事,他们也不再那么年轻时,才有了真正的父母亲的样子。一个沉稳成熟,一个贤妻良母。想着怎么样过日子,怎么样以身作则,正确地教导自己的下一代。

就这样,一家三口的幸福生活持续了短暂又珍贵的 12 年。

我们都是平凡的人,我们的父母也是,当不平凡甚至残酷的现实降临时,任谁也无能为力。

我十二岁的秋天,2009 年阴历 9 月 12 日,父亲因公殉职,与我永隔阴阳。

出事的前三天晚上还跟我在电话里说在家要听你妈妈的话,你妈妈这个人不太会教育孩子,你要体谅她。我们是男人,要让着女人。我似懂非懂地答应,却没曾想以后真的只能跟母亲相依为命了。

这是我父亲日记里的文字,这是他的青春留下来的散文诗。多年以后我看着泪流不止,下辈子还希望你做我的父亲。

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二月二 龙抬头

今天 是你 48 岁生日了

如果还在的话

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洗衣机洗内裤明明洗得更干净,为什么还被从小教育应当手洗内裤?

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前几天我跟我妈也因为这个问题吵了一架。我跟你一样认为洗衣机洗内裤更干净,我妈认为手洗内裤更干净。于是我们网购了一套培养皿和试管,做了一次实验,实验记录如下。


研究问题:

  • 在家庭环境中,手洗内裤和洗衣机机洗内裤哪个更干净?

原假设:

  • 在家庭环境中,洗衣机洗内裤比手洗内裤干净。

实验材料:

  • 旧内裤 2 条
  • 灭菌琼脂培养皿 10 个
  • 灭菌一次性摇菌试管 6 个
  • 灭菌一次性 1ml 刻度滴管 6 个
  • 双头棉签 8 个
  • 自来水
  • 美的波轮全自动洗衣机
    • 产品型号:MB30VH12E
    • 机身条码:531380B104929271100171
  • 洗衣机洗剂
    • 品名:La 洗衣液
    • 生产日期:20220703
    • 生产批号:WD010B
  • 手洗用洗剂
    • 品名:丁香好物内衣洗衣液
    • 生产日期和批号看不清

实验过程:

  • 时间:20240816 培养皿位置:客厅 室温:26-29 摄氏度
    • 将培养皿编号 1-10,摇菌管编号 1-6。
    • 旧内裤 A 穿一天,日常活动。
    • 用 1 号摇菌管接自来水,摇匀。用滴管取 1ml 自来水,滴入 1 号培养皿中,摇匀。
    • 取一棉签,头端按压在 2 号培养皿左上部分;尾端先在内裤 A 正面擦拭,然后按压在培养皿右上部分。取另一棉签,头端按压在 2 号培养皿左下部分;尾端先在内裤 A 反面擦拭,然后按压在培养皿右下部分。
    • 用自来水打湿内裤 A,再将内裤中的水拧入 2 号摇菌管中,摇匀。用滴管取 1ml 水,滴入 3 号培养皿中,摇匀。
    • 将内裤 A 与当天衣物一起放入洗衣机内,注入洗衣液,选择模式 15 分钟快速洗涤。
    • 将洗涤后的内裤 A 取出,在水龙头下手洗去除残留的洗衣液。
    • 将洗涤后的内裤 A 中的水拧入 3 号摇菌管中,摇匀。滴管取 1ml 水,滴入 5 号培养皿中,摇匀。
    • 取一棉签,头端按压在 4 号培养皿左上部分;尾端先在洗涤后的内裤 A 正面擦拭,然后按压在培养皿右上部分。取另一棉签,头端按压在 4 号培养皿左下部分;尾端先在洗涤后的内裤 A 反面擦拭,然后按压在培养皿右下部分。
    • 拍照记录培养皿 1-5,摇菌管 1-3。
  • 时间:20240817 培养皿位置:客厅 室温:26-29 摄氏度
    • 拍照记录培养皿 1-5,摇菌管 1-3
    • 在 7、9 号培养皿底部用油性笔画一个十字,将培养皿分成 ABCD 四个分区。
    • 旧内裤 B 穿一天,正常活动,未外出。
    • 用 4 号摇菌管接自来水,摇匀。用滴管取 1ml 自来水,滴入 6 号培养皿中,摇匀。
    • 取一棉签,头端按压在 7 号培养皿 A 区;尾端先在内裤 B 正面擦拭,然后按压在培养皿 B 区。取另一棉签,头端按压在 7 号培养皿 C 区;尾端先在内裤 B 反面擦拭,然后按压在培养皿 D 区。
    • 用自来水打湿内裤 B,再将内裤中的水拧入 5 号摇菌管中,摇匀。用滴管取 1ml 水,滴入 8 号培养皿中,摇匀。
    • 将内裤 B 按日常手洗。
    • 洗净后,在水龙头下去除残留的手洗洗剂。
    • 将洗涤后的内裤 B 中的水拧入 6 号摇菌管中,摇匀。滴管取 1ml 水,滴入 10 号培养皿中,摇匀。
    • 取一棉签,头端按压在 9 号培养皿 A 区;尾端先在洗涤后的内裤 B 正面擦拭,然后按压在培养皿 B 区。取另一棉签,头端按压在 9 号培养皿左 C 区;尾端先在洗涤后的内裤 B 反面擦拭,然后按压在培养皿 D 区。
    • 拍照记录培养皿 6-10,摇菌管 4-6。
  • 时间:20240818 培养皿位置:客厅 室温:26-29 摄氏度
    • 拍照记录培养皿 1-10,摇菌管 1-6
  • 时间:20240819 培养皿位置:客厅 室温:26-29 摄氏度
    • 拍照记录培养皿 1-10,摇菌管 1-6
  • 时间:20240820 培养皿位置:客厅 室温:26-29 摄氏度
    • 拍照记录培养皿 1-10,摇菌管 1-6
    • 将培养皿 1-5 连续 5 天的照片合并成 Fig1-5。将培养皿 6-10 连续 4 天的照片合并成 Fig6-10。

实验结果:

  • 20240816
    • 注意到,3 号摇菌管中液体摇晃后气泡明显多于 1 号或 2 号摇菌管。再次用清水冲洗后重新取样,结果不变。
  • 20240817
    • 1 号皿中肉眼可见菌落数 8。
    • 2 号皿中右上角可见菌落数 13,其余部分未见菌落。
    • 3 号皿中菌落数不可计数,开盖后有臭鸡蛋样气味。
    • 4 号皿中左上可见菌落数 4,右上可见压痕,无法分辨是否为菌落。
    • 5 号皿中菌落数不可计数,开盖后无明显异味。
    • 1、3 号摇菌管未见明显异常。
    • 2 号摇菌管管壁上可见残留物,疑似菌斑。
    • 6 号摇菌管中液体摇晃后气泡明显多于 4 号或 5 号摇菌管。
  • 20240818
    • 1 号皿可见菌落数 15,表面白浊。
    • 2 号皿左上、左下可见大菌斑。右上可见菌落数 25,右下可见菌落数 3。
    • 3 号皿菌落数不可计数,约半部表面霉绿,臭鸡蛋气味浓。
    • 4 号皿左上有浅菌斑,左下有白、黄色深菌斑,右上、右下未见菌斑。
    • 5 号皿菌落数不可计数,大半部表面霉绿,有霉味。
    • 6 号皿未见菌落,表面清澈。
    • 7 号皿 AC 区未见菌落,B 区有微小菌落群,D 区有大菌斑。
    • 8 号皿菌落数不可计数,中部疑似有大面积连片菌斑,有臭鸡蛋味。
    • 9 号皿 4 角均未见明显菌斑。
    • 10 号皿菌落数不可计数,表面黄浊,有臭鸡蛋味,中部疑似有大面积连片菌斑。
  • 20240819
    • 1 号皿有菌落 20
    • 2 号皿四角外有菌斑,疑似杂菌污染
    • 3 号皿菌落不可计数,表面黑绿
    • 4 号皿左上有白色大菌斑,左下有一墨绿色核心白色周围菌斑,有另一墨绿色核心黄色周围菌斑,右上右下未见菌斑。中部、边缘有菌斑,疑似杂菌污染。
    • 5 号皿菌落不可计数,表面浅黑
    • 6 号皿有菌落 2
    • 7 号皿 B 区有菌落数 9,A 区有离散菌落 2,D 区有大菌斑,C 区未见菌落。边缘有白色菌斑,疑似杂菌污染。
    • 8 号皿菌落不可计数,表面霉绿,有霉味
    • 9 号皿 A 区有小菌斑,D 区有白色菌落 2
    • 10 号皿菌落不可计数,表面尿黄,有臭鸡蛋味
  • 20240820
    • 2 号皿表面可见大量离散小菌斑,已污染
    • 4 号皿中部、边缘可见白色菌斑,已污染
    • 6 号皿中部有白色菌斑,边缘有大片尿黄色菌落,疑似开盖拍照时污染
    • 7 号皿 AB 区接种位置有若干白色菌落,D 区有大面积菌斑,C 区接种位置有浅白色放射絮状菌斑。C 区未接种边缘有深绿色中心白色边缘大菌斑,疑似被污染。
    • 9 号 A 区有墨绿色中心白色边缘菌斑,未接种区域有浅白色放射絮状菌斑。D 区有黄色菌落 2。
    • 10 号皿日光灯直射下可见大量小点密布。
    • 1、3、5、8 号皿未见明显变化

备注:

  • 20240817
    • 手机拍照时,需打开闪光灯,揭开培养皿盖,才能拍到菌落
    • 棉签取样效果不好。
    • 棉签疑似被污染。
    • 棉签接种前,应在培养皿底部划分并标记区域。培养皿移动、旋转后无法判断培养皿四角对应的接种物。
    • 摇菌管培养效果不好。
    • 从摇菌管取溶液接种到培养皿上效果最好。
    • 洗衣机混洗、速洗条件下,疑似无法有效除菌。
    • 移动 7 号皿时,右手大拇指触碰到了 D 区培养基。
  • 20240818
    • 通过放大镜确认 10 号皿菌落不可计数,而非无菌落。
  • 20240820
    • 实验被妈妈叫停。

结论:

  • 主要结论
    • 由 Fig3 和 Fig5 可知,速洗、混洗条件下,洗衣机无法有效除菌。
    • 由 Fig8 和 Fig10 可知,手洗无法有效除菌。
    • 综上,结合 Fig10 和 Fig5,本实验不支持原假设,也不支持备择假设。
  • 次要结论
    • 由 Fig1 和 Fig6 可知,不同日期的自来水含菌量不同。
    • 由 Fig2、4、7、9 可知,双头棉签已被不同程度污染,不适合用作采样。
  • 对 10 号皿表面颜色不同于 3、5、8 号皿的猜想
    • 手洗抑制了大部分杂菌的生长,使得一种不被抑制的尿黄色的菌落大量繁殖。
    • 残留的洗剂与培养皿发生了化学反应,改变了培养皿环境,使得一种尿黄色菌落大量繁殖。
    • 残留的洗剂与培养皿发生了化学反应,黄色为反应产物,不是菌落。

本实验的不足:

  • 旧内裤 A 与旧内裤 B 含菌量、材质及其他特性不同,特性变量未被控制。
  • 8 月 16 日与 8 月 17 日日常活动不同,生理环境不同,日期变量未被控制。
  • 自来水含菌量未被控制。
  • 双头棉签被污染。
  • 拍照时揭开了培养皿盖,空气中杂菌污染了培养皿。
  • 洗衣液和手洗洗剂的用量未被记录。
  • 1ml 水样中含菌量太多,无法计数。

下次实验改进方案:

  • 扩大样本容量,在满足一定统计学假设的情况下,未控制的日期变量和特性变量带来的误差可以通过取平均值消除。
  • 使用娃哈哈纯净水代替自来水打湿内裤。
  • 使用独立包装的灭菌棉签代替普通棉签。
  • 将标签贴在培养皿侧面,拍照时不要揭开皿盖。
  • 记录洗衣液和手洗洗剂的用量。
  • 取 1ml 水样后按梯度稀释,然后再接种到培养皿内。

从这次实验来看,”洗衣机洗内裤明明洗得更干净“这一论点,并不一定成立。至少在我们家的日常习惯下,机洗之后的内裤,在微生物检测这一关,并不比手洗之后的内裤更干净。

固然实验同样没能证明手洗内裤比机洗内裤更干净,但总归我妈的观点,以及你父母的观点,没有看起来的那么不合理。

虽然实验没能达成预期目的,但我认为这次实验是有价值的。它至少证明了用我们家的洗衣机,我们家的洗衣液,开 15 分钟速洗,把全家的衣服一起放进去混洗,这种洗涤方式,并不靠谱。哪怕专家和文献都说洗衣机洗的更干净,那也一定不是我们这种洗法。

我们决定,以后洗衣机都要洗满 40 分钟,水温至少设定到 40 度。此外,我们正在选购适合的消毒液,准备加进洗衣液里。

实验未能如期证明原假设,但是产生了实质影响,改变我们家的洗涤习惯。我觉得也算一种成功。

最后,实验记录中提到的图片,附在最下面。


Fig. 1 2024 年 8 月 16 日自来水取样
Fig. 2 2024 年 8 月 16 号用棉签从未洗内裤取样
Fig. 3 2024 年 8 月 16 号用自来水从未洗内裤取样
Fig. 4 2024 年 8 月 16 号用棉签从机洗后内裤取样
Fig. 5 2024 年 8 月 16 号用自来水从机洗后内裤取样
Fig. 6 2024 年 8 月 17 号自来水取样
Fig. 7 2024 年 8 月 17 号用棉签从未洗内裤取样
Fig. 8 2024 年 8 月 17 号用自来水从未洗内裤取样
Fig. 9 2024 年 8 月 17 号用棉签从手洗后内裤取样
Fig. 10 2024 年 8 月 17 号用自来水从手洗后内裤取样
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傅里叶变换如何应用于实际的物理信号?

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这个问题简直是为了恒星震动而生的!

  • 恒星震动

恒星是一团很热的等离子气体,在引力和气体压力的平衡下保持稳定。但是,如果其内部有一些扰动,那么恒星的结构就会发生周期性的震动,这就是恒星震动。

各种震动模式

恒星震动的一个结果就是,恒星的亮度会发生周期性的变化。所以天文学家通过观测恒星亮度的变化,即可知道恒星是否在震动,也可以把观测和理论做对比,探测恒星内部结构。

  • 光变曲线

现在以一颗星为例,演示一下傅里叶变换在星震里的作用。

开普勒卫星很厉害,对着天鹅座和天琴座之间的一片天区连续观测了四年,天文学家下载好了某一颗星的亮度数据,也就是光变曲线,如下图

横轴为时间,纵轴为亮度

横轴为时间,纵轴为亮度。但啥也看不出来是不是?那我们放大看看

横轴还是时间,纵轴还是亮度

放大看好像能看出一点问题了,似乎恒星的亮度在上下波动?但这个波动是真的吗?还是只是测量的不确定度造成的呢?于是我们做个傅里叶变换。

  • 傅里叶变换

具体怎么做傅里叶变换可以看这篇文章。

李刚:《恒星脉动》笔记一:观测数据的傅立叶变换

做完傅里叶变换后,我们终于看到了一些东西。。

横轴是频率,单位是天分之一。纵轴是振幅。

上图就是把光变曲线做完傅里叶变换后的样子,即功率谱。其横轴是频率,单位是天分之一,纵轴是振幅。简单来说,如果光变曲线里有一个频率为

的信号,那么在功率谱里频率

的地方就会有一个峰。

  • 引力模式和压力模式

功率谱明显分成两部分,左边的低频信号和右边的高频信号。低频信号(在 1 天分之一)是恒星内核的震动,回复力为浮力,我们叫它们重力模式。高频信号(18 天分之一那里)是恒星外层的震动,回复力是压力,我们叫它们压力模式。

我们先来看压力模式:

压力模式的一个震动模式的三重分裂

上图展示了压力模式某一个震动频率的分裂。分裂的原因是表面的自转。由于自转的原因,震动频率会分裂成三个,分裂大小即等于表面自转频率。所以这颗星的表面的自转大约就是 0.01 天分之一,即大约 100 天转一圈。

引力模式的泛音和自转分裂

现在再说说引力模式。引力模式发生在恒星内部,其震动频率较低。上图即为这颗星的引力模式,可以看到每一个峰都分裂成了两个,而且有一系列的峰。分裂成两个即为内核自转造成的,而所谓一系列的峰为不同径向节点数的泛音。。好吧我也不知道怎么举例了。。

理论上预言,引力模式一系列峰,以周期为单位的话,应该会等间隔。我们画一下看看

上图还是功率谱,但是轴坐标为周期了,即频率的倒数。现在可以看到,引力模式的一系列峰确实是近似等间隔的,都在 2100 秒上下波动,有波动的原因是内部元素梯度。所以天文学家就可以用这个来推算内部氢燃烧阶段,以及元素混合的程度。

自转分裂用加号和减号标注出来了。对于引力模式,自转分裂等于自转频率的一半,算出来这颗恒星的内核自转速度也差不多是 100 天一圈,和表面一样。

所以我们用压力模式简单算了下表面的自转,又用引力模式算了内核的自转,发现都是一百天。这颗恒星这么巨大,也都是气体不是固体,自转速度从里向外居然是一样的!

  • 更多的例子
内核自转很快的一颗星

这个还是个功率谱,还是引力模式,但是你会发现这一系列的峰(红色点点)的间隔变得越来越小了,这是因为内核自转太快了,大约是 0.8 天。

太阳的功率谱

上图是我们太阳的功率谱,你会发现这些峰在频率上几乎是等间隔,而且会一组一组地出现。

  • 总结

恒星不是不变的,恒星也会震动。但是直接看震动信号的话,很难看出什么,做过傅里叶变换后,就可以看到一个个的震动频率了。天文学家就可以用这些震动频率去推测恒星内部的环境,也可以检测当前物理模型是不是正确。

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