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分类: 生活

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如何快速入门金融经济学,看懂财经新闻?

头图

这张图可以把它保存在手机里,这是我见过的最清晰完整的宏观经济图,数据可视化的魅力可见一斑。

当我们讨论宏观经济,是在讨论一个庞大的经济体的经济活动和运行状态。

比如:

  • 总供给与总需求
  • 国民经济总值及增速
  • 各个组成部分的比例关系
  • 物价水平
  • 就业情况
  • 货币和信贷的总规模及增速
  • 进出口贸易

一个很常见的问题是,作为个体,有必要关注宏观经济么?

我刚接触理财时觉得宏观经济是很虚无飘渺的东西,不如研究余额宝、炒股、选房实际。

可越深入越发现,理财其实是守财,并不能获得大量财富。

想赚可观的财富需要认清宏观经济规律,看懂货币洪流的走向,个体不过是其中的一叶扁舟,混水摸两条鱼罢了。

水大鱼大,家庭财富和企业利润的增加,已经不在单纯地取决于自身的努力,必然要依赖整体经济情况。

如上图,接下来我们将分成六个部分来介绍,分别是:

  • GDP
  • PMI
  • 工业企业运行状况
  • 通货膨胀
  • 货币和信贷
  • 监管政策及海外环境

GDP(横屏看图)

从这张图我们能明显看到平时常见的「经济三驾马车」—投资、消费、出口,我的理解是,出口对外赚外汇,投资和消费则拉动内需。

三驾马车中,投资的累计值远大于消费,说明我们目前的增长主动力还是靠投资。

三驾马车拉动 GDP 增长是一种追求增加产出的思维。在这种引导下,我们对 GDP 增速一直有执念。

但增加产出并不意味着全部,它仅说明以货币为单位的生产总值在增加。并不能反应个体财富(财富=个体需求的满足)是否增加,不能反应资源是否有效配置(不然为什么要供给侧改革?),不能反应生产和消费结构是否优化,不能反应财富分配的效率与公平。

如果未来能够扭转成依靠「消费」来拉升,哪怕 GDP 增速不高,但增长的质量和可持续性还是有保障的。因为市场才是决定财富持续稳定增长的关键因素。

另外,以制造业、房地产和基础设施为主的「固定资产投资」高达 79%。

其中房地产这个拉动经济增长的夜壶,占比为 18%;制造业占比 35%;基础设施占比 25%;

这些数据你们感受下。

PMI 和工业企业运行状况(横屏看图)

这两个部分放到一起说。

PMI(采购经理指数)的调查方法简单有效,国家统计局每个月都会发布一次,早于其他经济指标,所以是一个具有风向标性质的先行指标。

通过上图大家可以记两个东西:

第一它由需求、生产、库存和价格四个部分组成。第二 50%是 PMI 指数的荣枯线。

通货膨胀(横屏看图)

CPI,反映家庭购买商品和服务价格变动的宏观指标。因为统计复杂,这是一个滞后性数据。PPI,反映企业生产成本的变动。

PPI 是生产端的成本变化,加上房租、渠道等运营成本,传导给 CPI 消费端的成本变化。

两者结合起来,可以比较直观地反映通货膨胀水平,下个部分要介绍的货币政策也会很大程度上参考它。

货币和信贷(横屏看图)

货币和信贷,个人财富最直观的体现。

央妈是印钱的,控制市场上的「货币」与「信贷」数量,并维持市场流动性。有多少货币目标,就得有多少货币政策工具。央妈都有哪些工具?可以看上面的文章。

监管政策和海外环境

最后这部分就是介绍一下影响宏观经济的主要单位:

证监会—管股市的,也是很多投资人的初恋收割机;

银保监会—管银行和保险的。

央行—上文介绍过了,主要就是印钱,制定货币政策,调节流动性;

政治局会议—经济方面的高规格定调吹风会,需要关注;

财政部和国务院—最大的买卖方;

财政部支出项目一览

美联储—最大的对手方

 

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一只栉水母+ 一只栉水母=一只栉水母

头图

2023 年,城仓圭在美国海洋生物实验室里,他注意到水箱里有一个与众不同的栉水母个体。

与众不同的栉水母个体。图片来源:Mariana Rodriguez-Santiago

它的体型比其他栉水母都大,而且它竟然有两个嘴!城仓圭推测,它是不是由两个受损的栉水母在不经意间合体而成的?

淡海栉水母(Mnemiopsis leidyi),也称“海核桃”,是一种广泛分布于大西洋和黑海的浮游生物,以其透明的身体和发光的栉板而著称,它们的身体呈椭圆形,约手掌大小,通体透明,带有微微的彩虹色光泽。

淡海栉水母。图片来源:ocean

栉水母身体两侧有八排纵向排列的栉板,由许多纤毛组成,当这些纤毛摆动时,会折射出美丽的彩虹光。它们的顶端有两个感官器官,称为顶器,用于感知水流和重力,顶器通过栉板的摆动进行游动,看起来就像在水中发出光芒。

为了验证合体的观点,研究人员在不同的时间从不同的地点采集了十只淡海栉水母,并将这些个体分为多组进行实验,每组由两个个体组成。科学家们切下它们的部分叶状结构,并将这些切割的叶片对接在一起,然后用解剖盘固定过夜。

第二天,当科学家们检查这些个体时,他们惊喜地发现,其中有九组成功融合,它们的切口边界已经逐渐消失,上皮和中胶层完美地连接在了一起,仿佛从未被分开过,整个合体过程大约持续了 12 到 18 小时。

合体后,科学家们对这些栉水母进行了进一步观察。为了验证它们是否真的合二为一,研究团队对其中一个叶片进行了机械刺激,整个融合体都表现出了惊吓反应,轻微地颤抖了一下,这意味着两个栉水母的神经系统也实现了整合。

受到刺激的合体水母。图片来源:Kei Jokura

这种惊吓反应是一种典型的神经反射,由栉水母的神经网络控制。当一个叶片受到刺激时,信号通过神经网络传递到整个融合体,导致全身的肌肉收缩和反应。这表明,融合后的神经系统已经能够有效地协同工作,这使得两个原本独立的个体能够作为一个整体进行反应,它们不再是两个独立的个体,而是一个共享信息的整体。

为了更好地了解融合过程,研究团队进行了延时成像。在最初的一小时内,两个栉水母的叶片运动是完全不同步的,但令人惊讶的是,在一个小时后,它们的运动逐渐同步了;两小时后,95% 的叶片运动已经完全同步,仿佛它们之间心有灵犀。

图中显示了六次独立移植实验中叶片同步率的变化情况。灰色线表示单次实验的结果,蓝色线表示平均值。可以看到,在移植开始后的最初 20-40 分钟,同步率较低,但随着时间的推移,同步率显著提高,在 100-120 分钟时达到 95%,这说明融合后的栉水母逐渐实现了生理和行为的同步。图片来源:参考文献[1]

这种现象让人联想到一些科幻作品中的神经同步剧情,如角色们通过神经网络实现共享意识和协同作战的设定。

 

不仅是神经系统,研究人员还想看看它们的消化系统是否也发生了融合。

研究团队给合体后的栉水母喂食了带有荧光标记的卤虫,并通过显微镜观察食物颗粒的移动。有了荧光标记,科学家可以在显微镜下清晰地看到食物颗粒的运动路径,验证两个消化系统是否真正实现了功能上的整合。

图中展示了标记为荧光的卤虫颗粒在栉水母消化系统中的移动情况。图片来源:参考文献[1]

 

卤虫(Artemia)是一种小型甲壳类动物,体型通常只有几毫米长,大约是一粒米大小,与人类食用的虾类有一定的亲缘关系,它们属于同一大类的甲壳纲,但体型较小,通常不会被人类直接作为食物。栉水母则以浮游生物为食,卤虫正是它们的典型食物来源之一。

科学家们惊讶地发现,食物颗粒能够在两个消化系统之间传递,从一个个体的消化道进入另一个个体的消化道,说明它们的消化系统在功能上也是整合的。

研究人员通过观察荧光标记的卤虫如何在这些管道间流动,证明了两个栉水母个体在合体后,消化系统也实现了功能上的整合。图片来源:参考文献[1]

然而,研究人员也发现,两个肛门的排泄时间并不同步,这表明某些功能仍然是独立的,也许这是融合初期的迹象,或者是它们保留了一部分各自的独立性,以应对不确定的环境变化。

 

城仓圭的研究团队意识到,淡海栉水母可能缺乏一种叫做“异体识别”的机制。对于大多数动物来说,异体识别是一种保护机制,它们可以用来识别和排斥“非自我”组织,以防止被外来个体侵占。

在人体器官移植的过程中,正是因为存在这种强烈的异体识别机制,人体的免疫系统会将移植的器官视为“外来入侵者”,从而产生免疫排斥反应。这也是为什么人类在进行器官移植时需要非常匹配的供体,以及在手术后需要长期服用免疫抑制药物,以防止排斥反应的发生。

但是栉水母似乎没有这种能力,这也许是因为它们在自然环境中不太可能与其他个体长期保持紧密接触。自由生活的栉水母更关注如何在广阔的海洋中独自生存,因此它们进化出了更为简单的“合作”机制,而非“拒绝”机制。

 

其实,不止栉水母,在自然界中,有许多其他生物也展示了类似的合体现象。

管水母就是其中之一。世界上最大的巨型管水母(Praya dubia),其长度可达到约 46 米,比蓝鲸还要长。

管水母。图片来源:Smithsonian Magazine

它实际上并不是单一的个体,而是由无数个叫做“水螅体”的小型生物组成的群体,这些水螅体各司其职,共同组成了完整的生物体。每个水螅体都有特定的功能,例如捕食、消化、繁殖或运动,这些不同的水螅体互相合作,维持着整个群体的生存。

另一个就是我们所熟悉的海绵。海绵是一类非常古老的生物,它们也具有融合的能力。在 2016 年的研究中,科学家发现,当两个基因相近的钙质海绵(Clathrina aurea)个体接触时,它们的细胞可以相互融合,最终形成一个更大的个体。

钙质海绵。图片来源:oeco

研究发现,海绵具有一种原始的免疫系统,可以用来识别“自己”和“非自己”(判断基因是否相同),从而决定是否进行融合。这种异体识别机制与人类的免疫排斥反应相似,通过这种方式,海绵能够扩大自己的生存空间,同时维持遗传上的同质性。这种融合策略有助于它们更好地适应环境。

回到我们的栉水母,它们是现存后生动物中最早分支的一类,它们的神经网络与其他动物截然不同,但却能实现复杂的行为整合,这为我们提供了关于神经系统如何演化的宝贵线索。

在自然界中,“合体”不仅是生物间的巧妙协作,更是生命进化的奇迹之一,它向我们展示了生命如何通过合作而非竞争,突破个体的局限,获得更大的生存优势。这些奇妙的地球生命,让我们再一次领略到自然奇迹的魅力……

 

参考文献

[1]Jokura, Kei, et al. “Rapid physiological integration of fused ctenophores.” Current Biology 34.19 (2024): R889-R890.

[2]Padua, André, et al. “Fragmentation, fusion, and genetic homogeneity in a calcareous sponge (Porifera, Calcarea).” Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological Genetics and Physiology 325.5 (2016): 294-303.

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历史上有哪些曾经社会地位很高的职业由于科技的进步被淘汰?淘汰后的失业人员又是何去何从呢?

头图

通讯员(电报电话传真)、印刷工、数学工程师。

Telegraphiste:并不止”电”报员,该职业出现于 1790 年代,而电报发明 1850 年代,早了 60 年

大革命时期法军利用下图光学通讯,15 分钟内,从 230 公里外的里尔,把战况密文发送到巴黎。

该系统叫 Semaphore Line,IT 线程对象的 Semaphore 词即来源于此

你要问了,这与烽火台何异呢?

  1. 信息量大,西文字母编码容易。
  2. 望远镜助攻,增大了传递距离与速度。
  3. 它发展成了产业,和平时期为政府企业服务,截至 1840 年法国建立了 5000 公里通讯网,356 个基站有上万 Telegraphiste 待命,该职业成功的过分,以至莫尔斯电报在法国卖不出去。

欧洲其他国家也纷纷模仿该系统,但是都不及法国。法国基站一分钟传递两个单词,而同期的普鲁士需要 2-3 分钟一个单词。法国气候好,光线最足,望远镜记录的快,英德等国没有这个优势。该职业还频繁出现在文学作品中,例如《基督山伯爵》就是收买了一个电报员,给对手造成错误信号,使其出售债券受损。至于你说技术进步淘汰了怎么办,当然是全部转行做莫尔斯电报员啊.

一战前后,图像数字化传真通讯更是个高端职业,因为该操作包含摄影、洗照片、图像电波编码、解码,放映等一系列程序,故而技术含量极高。1908 年一场国际会议上,威廉明娜女王的报告照片,在 20 分钟内传播了 1700 公里外的几个城市。

原始图像电子传输原理如下视频,只需要车载摄影设备、15kg 的编码机、接入电话亭即可,远程终端 15 分钟内即可复制照片. 来源:Bélinographe – Wikipédia

https://www.zhihu.com/video/946265702529847296

两次世界大战之间,电子图像传真蓬勃发展。1920 年美国 AT&T 公司开始开展传真服务;法国半数传真用于传媒,另一半用于气象、公共安全等;至于日本更是直播天皇加冕,1936 年柏林奥运会,NEC 公司已经几乎瞬时把奥运会剪影发到东京。下图为日本电器公司的传真通讯车间,当时负责该业务的通信大臣小泉又次郎,是日本前首相小泉纯一郎的祖父。

引用原文如下:写真電送は有線から無線に進化しますが、続いて海外との伝送に応用されていきます。  そのきっかけが昭和 11 年(1936)のベルリン・オリンピックでした。開催直前、 ベルリン中央電信局ーナウエン送信所ー埼玉県小室受信所ー東京中央電信局ファクスFAXの歴史

通讯员还有电话接线员,拨号方拨号码,总机台人工手动接线被叫方,每个总机最多只能同时转接 20 条线路。自中国 1947 年引进苏联程控转盘电话机后,电话接线员也消失了。除了电报电话传真以外, 还有铁路通信员(扳道工),码头信号调度员,等等再过去也是属于这个范畴的。


电子计算机出现以前,人肉计算机也是个高强度脑力职业。

最著名的是美国曼哈顿计划,秘密雇佣了四千个科学家,其中多半从事核裂变的模拟计算,因为这是历史上第一次,裂变的当量上限控制尤其重要。微分方程数值解,每一个步长值,都有稀疏矩阵求逆,只能靠人手算,当然他们多数是配备机械计算机。这在历史上已经不是第一次了。十八世纪起西欧各国的天文学研究已经调度了诸多计算人员。

20 世纪开始,航空业方兴未艾,法国飞机制造如雨后春笋。截至一战以前,巴黎成为世界航空中心,拥有 30 家飞机制造商。他比汽车的复杂之处在于,安全保障更高。机械振动和流体扰动,都需要微分方程建模,这些理论计算 + 单元测试,通过项目外包的形式,转给了一个特殊的企业,cabinet de calcul 计算工作室。工作室项目主管负责建模剖析,微分方程离散化,下面的计算员进行细节数据处理。同一时期,英国气象学家 Richarson 为了空气流体问题,先后雇佣了 64000 人的计算人员,专门负责微分方程数值解,或者有限差分模拟。

1933 竣工的荷兰阿夫鲁戴克大堤工程,更是一个脑力计算战胜自然的典例。用 33km 的堤坝把一段海湾围成内湖,以解决洪水隐患。总工程师 Lorentz 认定唯一的困难在于计算量大。流体方程如下三个式子比较简单,但是每一个区域都要进行参数估计。于是他们硬是把海湾区域分成五十多个 mesh(下图右),每一段专门进行参数估计和数值模拟。这个工程耗时十一年,其中八年时间都耗在了人力计算上。

大堤照片,数学模型,和离散 scheme

现代数学的概念:有限元数值解、差分模拟、并行计算,并不是基于计算机的,恰恰是基于人肉计算的 capacity 而引出。尤其是并行计算,在原始时期,把复杂项目分割成可以同时进行的计算单元,让成百上千的计算员同时进行,比今天的 GPU openMP 的效率翻倍更高。

值得指出的是,直到 70 年代,这一职业都有庞大群体,甚至今天,欧洲各国依然有一些小型的计算工作室,负责大企业的数学模型外包,只是他们都用计算机了,但是商业模式依旧。除了工业领域外,计算工作室也负责金融保险会计公司的外包工作。这在过去多是女性从事,所以直到今天,法国的精算师还是女性居多。

1960 年代的德国计算员

出于人肉计算职业的影响,心理学家比奈,将现代智力测试中加入了很多数学题。来源

Notice sur Jacques Inaudi, le plus extraordinaire calculateur des temps modernes


另外, @马前卒 提到了印刷工人,我爷爷在解放前后从事这个职业。正因为文盲率高,社会分工粗略,印刷厂业务更像今天图文工作室,印刷工人还要为客户提供因地制宜地服务,这包括:

1-会计账册排版,方便商家记账,账本基本都是统一的,竖写的表格空格和抬头都有专门模板。

2-商业文书代笔,与会计账册不同,当时的商业合同全部都是手写的。商务会谈时,必须找楷体书法好的先生,听证记录,草拟契约,最后由合同双方签字,这在当时算是极其高端的职业,并不十分赚钱,但是有机会结识土豪。

3-工厂图纸绘图,因为印刷厂垄断了各类纸张供应,工厂作坊绘图也会找印刷厂代工。因为我爷爷是读的意大利人教会学校,会基本三角函数画法几何,铸造厂的车窗骨架图,也是印刷社代理。

相关问题

有哪些看似出现得晚,实则早已存在的事物?法国人那么不靠谱,为什么有那么多很强的行业?

之后打算写几篇欧洲中世纪科技史专栏,感兴趣的化先关注一个吧

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国外有什么确认的留存上千年的武器?像越王勾践剑吴王夫差矛这样的?

头图

图坦卡蒙的金把匕首,约公元前 1400 年,世界上最古老的铁质兵器之一。以前它被认为是赫梯给法老的赠品,但最近经检测发现其刃部材质是陨铁,成分与在埃及发现的陨石相符,匕鞘以黄金制成,握把饰以水晶和黃金。

马其顿腓力二世的头盔镶金铁铠甲和镶象牙铁剑,出土于 Vergina 考古遗址。锈蚀比较严重。

提比略之剑,公元一世纪。出土于德国美茵茨。

虽然不是武器,铠甲也可以吧?

领导马拉松之战的雅典将军米太亚德的头盔, 公元前 490 年,出土于奥林匹亚遗址,奥林匹亚考古博物馆藏。马拉松战役胜利之后全体希腊人纷纷向诸神献祭,米太亚德将头盔献给奥林匹亚的神庙,上面铭刻着他的名字。而作为战利品奉献的铜制头盔(右下)上刻着“献给宙斯,雅典人从米底人(波斯)夺得的”。

—————————————— 分割线 —————————————————

我忍不住要挂人了。

没有碳十四测定,历史上没有文献记载的文物都是可疑的造假……你咋不怀疑后母戊大方鼎,妇好墓的玉凤,曾侯乙墓的青铜尊盘,杭州博物馆的水晶杯这些没有历史记载无法做 C14 的文物是不是假的呢?

一件出土文物判断真假最重要的不是古代文献有无记载,是其出土过程的清晰可追溯,和其他文物的关系性紧密,而这件匕首的出土时间地点位置年代所属墓主和发掘记录没一个是不清楚的。

图坦卡蒙的黄金内棺开棺时匕首在内棺里的照片,陨铁匕首位置见箭头的指向

图坦卡蒙内棺里一共出了两把匕首,除了这把放在腿边的铁匕首,另一把别在图坦卡门木乃伊的腰带上,是由纯金制成,并不能作为实用武器只是礼仪性质的。这两把匕首除了材质不同,形制和装饰风格非常一致。

最后补充资料,埃及和意大利研究人员利用X 射线荧光光谱仪分析了匕首的刀刃部分的化学组成,匕首的镍含量为 12.8±0.1%,钴含量为 0.58±0.02%,铬含量为 0.03±0.01%。研究人员在国际陨石数据库查找埃及和埃及周边两千公里内的陨石发现记录,发现只有与一颗名叫哈里杰(Kharga)的陨石相一致(见 Entry for Kharga)。该陨石发现于 2000 年,位于埃及亚历山大城以西 241 公里的 Marsa Matruh 的石灰岩高原上。

论文地址:The meteoritic origin of Tutankhamun’s iron dagger blade

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原子量特别大的原子(例如 500 以上)可能存在吗?会有什么特性?

头图

2019-02-28

由于理论推测最大的原子量不得超过 210,可以看出元素表里大部分放射性元素的核子数都是从 210 开始,列如钋

,镭

等。此时的放射性元素不再有稳定性,它们的原子核会随机抛出一个高能的 α 粒子,衰变成更小的原子核。当然,210 只是个参考值,像是锝

和钷

主要的同位素就具有放射性。

元素表

目前实验合成原子序最大的元素可能是第七周期的最后一个元素

,而若发现了原子序更大的元素则将被置于第八周期。根据 Glenn Theodore Seaborg 于 1969 年提出的扩展元素周期表,在第八周期以后的周期中,将会有 g 区元素的出现,即有部份的元素会存在有 g 轨域的电子,然而第八周期以后的元素都尚未能被合成或发现,所以此理论迄今未能被验证。

检视周期表的元素可以发现:低原子序的原子其质子数与中子数约相同,例如:He、C、N、O …等;但是当原子序逐渐增加时,中子数也会逐渐增加。如果一个原子核的质子数和中子数不相同,那么该原子核很容易发生放射性衰变到一个更低的能级,并且使得质子数和中子数更加相近。因此,质子数和中子数相同或很相近的原子更加不容易衰变。然而,当原子序逐渐增加时,因为质子之间的排斥力增强,需要更多的中子来平衡质子间的电磁作用力,所以周期表最后发现的那些元素都是在不稳定的状态下。

自然界的四种基本交互作用

为何理论会推论最大的原子量不得超过 210 呢?根据目前的标准模型,中子和质子都由更小的夸克(quark)组成,其中,质子由 2 个上夸克和 1 个下夸克组成,中子由 1 个上夸克和 2 个下夸克组成。我们常说元电荷是不可分割的电荷单位量,但每个上夸克携带 +2/3 的元电荷,而下夸克携带 -1/3 的元电荷——这才使中子不带电(+2/3+(-1/3*2)=0),而质子带有 1 单位正电荷(+2/3*2+(-1/3)=1)。

原子的组成

不過,夸克就算正电荷少一些,但它们距离更近,静电斥力更大,却牢不可破地聚合起来,以至于我们从未观测到游离的夸克——这是因为夸克不仅携带电荷,还携带了”色荷”(color charge),被比电磁力更强大的强核力约束着。就像电荷分正负,物体在电磁力的作用下总倾向于电平衡,缔结成无电荷的整体;色荷分红绿蓝三种,夸克在强核力的作用下倾向于“色平衡”,缔结成无色荷的整体。而且强核力比电磁力强大得多,所以夸克们不得不先在更小的尺度上缔结成无色荷的整体,也就是中子和质子,再到大得多的尺度上构成无电荷的整体,也就是与电子结合成原子。

色平衡实际上主要负责将夸克禁闭在中子和质子内部,但中子和质子并无色荷,为何还能组成原子核呢?這是因为中子和质子虽然不是均匀的实体,其中也存在着涨落的虚夸克,形成了转瞬及时的介子(misoton),这些介子将利用随机溢出的强核力将中子和质子粘住,也就形成了各种原子核。介子提供的残余核力虽然比电磁力强,但只要超过了 1 飞米就会迅速衰减,而当核子数超过 210,原子核的直径就会逼近这个上限,质子们蠢蠢欲动,开始随机逃逸。

所以,才会说不可能存在原子量特别大的原子。至于原子量较大的原子会有什么特性?这类都可以称为“放射性元素”,是能够自发地从不稳定的原子核内部放出粒子或射线(如 α 射线、β 射线、γ 射线等),同时释放出能量,最终衰变形成稳定的元素而停止放射的元素。

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吊水时空气输入血管,会不会致死?针头回血了,怎么办?

头图

只要去医院吊水的人,心里总是有些紧张,最怕的就是水吊完了忘记叫护士,空气被输入到体内。

还有在护士吊水的时候,患者也会特别注意到输液管里有小气泡,怎么办呢?

会不会把空气输到身体里?针头回血又该怎么办呢?

输液管上的气泡?

一般认为≤0.02ml/kg 的空气进入体内,是不会有任何感觉的。超过 2ml/kg 的空气进入体内,就有肺栓塞、脑栓塞或猝死的风险。

让我们来计算一下:

以一个 50kg的成年人的体重来计算, 至少也需要100ml 的空气且必须在 1 分钟之内打完才会致命。

所以输液器的管壁有时粘附有少量的空气泡,即使进入血管也会被肺吸收,不必惊慌。

吊完水,空气会不会输入体内?

静脉输液的原理,是通过液体重量产生的正压和大气压将液体输入人体周围静脉。人体周围静脉压力高于大气压,只要输液瓶放的低一点,液体都输不进去了,更别说空气。

只要不加压输液(比如用手挤),是不会发生空气栓塞的,也没有必要因为害怕空气进入身体而提前拔针。

出现回血怎么办?

其实输完液体之后,针头没有及时拔出,“回血”才是问题。

那么血会一直回下去,最后失血过多么?

正如前文所说,静脉血回到输液管中以后,输液管中的血液就变成了之前的药液,当大气压力加上输液管中血液的压力和静脉血管中的血液压力一样的时候,这个时候回血就会停止了。

因此,输液结束后,不及时拔针,确实会有回血,但只有那么一点点而已。

会不会形成血栓?

血块确实有可能凝集,但是不必紧张。因为,人体有凝血系统和纤溶系统。比如人体受伤出血的时候,凝血因子和血小板就会在伤口聚集,形成血栓,止住出血。伤口愈合后,人体的纤溶系统就会把血液凝固过程中形成的纤维蛋白分解液化。

所以,这么小的血栓,即使推进血管,也会很快被溶解。

留置针为什么能留置?

留置针的使用能减少因反复静脉穿刺而造成的痛苦及对打针的恐惧感,基本上只要需要不止 1 次输液,留置针就已成为标配。

我国卫计委发布的《静脉治疗护理技术操作规范》中明确规定:外周静脉留置针应 72~96 小时更换一次。

输注对血管有刺激性的药物,如注射造影剂后、术中使用麻醉药物后宜进行更换;出现静脉炎等并发症时应立即拔管,更换新的部位重新置管。

留置针虽然留置时间长,但是每次使用结束之后,都会用肝素封管。

肝素是最常见的“抗凝剂”。所以留置针里的血不会凝固,也不会产生血栓。

拔针之后需按压多久?

输液完毕拔针后,护士都会给患者一个棉签按压针眼,很多人看见不出血了就把棉签扔掉。过了一段时间,就会出现一个大大的淤青。

一般建议,静脉输液拔针后至少按压 3 分钟,才能有效防止出血。最好能按压 5 分钟。对于老年和小儿患者,按压时间更需延长。

特别注意的是按压位置不仅要包含皮肤针眼,还要覆盖针眼稍微往上一点的地方。

因为打针的时候是斜向上进针的,刺破血管的位置比皮肤的穿刺点更往上一点,按压的时候可不要搞错了哦!

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「抽象画」是不是起源于画得难看的人的借口?

头图

你看过蒙德里安的画吗?

哦,哦,就是他啊!我好像看过的,

但是………..这画得啥啊?没整明白!

大家看不懂没关系,因为我们看一张画时,一旦没有了“画得像不像”,“画得漂不漂亮”这种评判标准,

“这画得啥?好还是不好”就成了个让人头疼的问题。

没有了日常事物的参照,

就像没有了东南西北上下左右的我们,有点原地懵圈。

没有参照物,热心的网友就硬找…….于是

我们的蒙德里安就有了“excel 之友”的昵称,哈,这还是挺有才的!

好了,不胡扯了,咱们说说正经的。

以往我们印象中的大师画的油画是这样的:

安格尔

或者是这样的:

韦尔内

但是,如果我突然给你整一张这样的:

罗斯科

或者这样的:

康定斯基

你是不是有种措手不及的感觉?!

抽象艺术 一般被理解为一种不描述自然世界的艺术,反而透过形状和颜色以主观方式来表达。(这是百度百科说的)。

如何欣赏一幅抽象作品?有两个方法。(这是我说的)

第一种叫视觉欣赏:调整情绪,放空自己,看这幅画的颜色和线条,是不是在自己的审美上,或者说能不能与自己产生一种共鸣。

比方说:我家门前有两棵树,一棵是枣树,另一棵也是枣树。

我觉得写的挺好,罗嗦得精致。

至于这作者想深刻得表达什么?想不出来便没必要去硬想。

看不懂但是很喜欢,记得马东有个很好的比喻

比如赵无极的画,我看不懂,但我很喜欢

第二种叫观念欣赏:这个就有一点门槛了,观众要有一定的知识储备和对画家的了解。

最理想的情况就是你观赏画作的时候,有画家本家在旁边全程陪伴,不停地 BB 他的创作灵感和精神理念,说白了就是给他的画上价值….

不然呢,你整个黑黢黢的方块,然后告诉我这是宇宙的力量…….

你叫我咋给你点赞呢?

对不住,马列维奇老师

又扯远了,说回到我们的蒙德里安

从视觉欣赏上来说,他的作品是合格的。

干净,整齐

由直线组成的画面别致而不死板,

整体由三原色(红,黄,蓝)和中性色(黑,白,灰)构建,鲜明清楚,一句废话木有!

他的构图是经过细心推敲的,如果咱们拿《红、黄、蓝的构图 C 三号》来举例

看到没,蒙德里安的画面经过琢磨和计算,看上去是和谐又平衡的。(平衡不代表绝对对称)

从感性上怎么去理解蒙德里安构图的和谐呢?

这里要请出一位特邀嘉宾:中国明末清初的一代宗师朱耷,艺名八大山人

老喜欢他的花鸟了!不亏为笔墨简炼,高旷纵横

如果我们把二者的画摆在一起看,很有点意思!

两位大师这辈子绝对没有交流过,但在构图上无论是可以留下的空白还是色块(墨块)的安排,却是惊人的相似!

国画上讲究的“密不透风,疏可跑马”在西方油画上也有了有趣的诠释。

从观念欣赏上来说,咱们就要弄明白蒙德里安的格子画究竟想表达什么?这位老兄穷极半生一直在折腾的三原色方块是为了哪个终极目标?

话说蒙德里安也不是生下来就抱着 excel 画画的,

早期在老家荷兰,他也是就读于专业的美术学校。

虽然与别的美术专业学生一样,他的画风和用色受到了印象主义的极大影响,但上面这三幅风景有一个共同点:

我们的蒙德里安画风景喜欢选取完全背光的角度…….

这是为什么?

因为景物没有受光和背光的对比,肯定会趋于扁平啊!

那个大风车的体积就完全消失了,在他的笔下变成了一抹深色剪影。

要说由此看出将来蒙德里安抽象主义的苗头呢……… 那有点扯。

但个性使然,这句话还是不错的。

从荷兰出走,青年的蒙德里安来到了当时的艺术之都 – 巴黎,

在这里,他将结识另一位艺术家,而开始他破茧成蝶的艺术生涯。

巴勃罗·毕加索

从一棵树看蒙德里安的成长历程

蒙德里安早期画的稚嫩青涩,依然是背光的一棵小树
这是明显受到了印象主义和野兽派影响的一棵树,颜色强烈而夸张。 右侧为瓦尔塔特的作品
这是 1912 年蒙德里安在巴黎与毕加索相遇后画得一棵树,开始有了立体主义的意思,树的形体还在,但已经与周遭的空间分解融合起来。

“克服自然的表现又不违反自然本身的真实”。

—- 蒙德里安

仍然是那棵树,但几乎走到了纯抽象的边缘。树的形象被进一步简化至碎面,而几乎成为图案的象征。这是一张成熟的立体主义作品。右侧为毕加索的《拿曼陀铃的女人》
这还是那棵树…………..吗?反正我已经彻底认不出来了,树干和枝桠衍变成了灰黑色网格,延展充满了整个画面。

他把这张画叫做《树的构成》,说明了他已然完成了对这棵树的思考和探索。

从那颗青涩稚嫩的小树开始,直到这张完全抽象的网格化的空间,

蒙德里安其实一直在做一件事,

就是 解构 → 提炼 → 简化。

在他看来:每棵树都是不一样的,那么如何能画出树的本质?

那就是解构树的组成部分,弯曲的树干,长长的树枝,还有树叶或果实这些都不重要,可以完全舍弃,

那么就只剩下了什么?

线条!

你们以为这就完了……..

不,蒙德里安的升级之路才刚开始。

海堤与海·构图十号

1914 年,随着这张《海堤与海·构图十号》的展出,标志着蒙德里安走出了毕加索的立体主义的影响,自己摸索着走上了一条前人从未走过的道路。

画中,海浪和海堤被提炼为由水平和垂直的短线交叉而成的十字形。

在这里,所有曲线的痕迹都消逝殆尽,直线统治了画面。

传统的透视法已荡然无存,取而代之的是一种全新的空间概念。

“我感到‘纯粹实在’只能通过纯粹造型来表达,而这纯粹造型在本质上是不应该受到主观感情和表象的制约的……”

——- 蒙德里安

蒙德里安看来,

绘画已经不再是这么单纯的装点、附属,

不应该仅仅是美和丑、好看和不好看这种肤浅的界定………

它既不是传统艺术那种照本宣科的现实主义纪录,

也不是印象派或野兽派那种张扬的、外在的情感宣泄,

它是内省式的,冷冰冰的哲学思考的结果,

这如同是蒙德里安的绘画步入新的艺术境界的一个宣言,

“艺术应根本脱离自然的外在形式,以表现抽象精神为目的,线条和色彩是绘画的本质,应该允许独立存在。”

—- 蒙德里安

对于画家所探求的艺术真理而言,首先要抛弃的就是曲线。

因为曲线是随意的,不确定的,并且完全可以被直线概括和取代。

关于这一点,倒是很好理解。

任何一位稍微受过美术训练的朋友开始画画的时候,都是这样画的

每一个圆都是在一个正方形里诞生的
不难看出,这个伟岸的鼻子的雏形,就是最开始那几根简单的直线

而在直线里,任何倾斜的直线,也是随意和不确定的,

那么就只剩下了垂直线和水平线……..

它们是最稳固的,永恒不变的,

对,它们就是蒙德里安艺术大殿的第一块基石。

第二块基石当然就是色彩,

经过耐心的尝试和推敲,红色,黄色和蓝色最终占据了蒙德里安的画布,

毫不意外

因为红色,黄色和蓝色这三原色,是指色彩中不能再分解的三种基本颜色,

它们可以混合出所有的颜色,三原色调配混合在一起为黑色,而三原色作为光基材料中由于光的特殊属性混合色为白色。

还有比它们更稳定更基础的颜色吗?

省略了所有枝节因素,

留下的是最简单的直线和最明了的原色块面。

任何不疼不痒的“绘画性”妆点,任何言不由衷、自欺欺人的文学性解读,

都被蒙德里安用自己严酷的形式无情肢解。

在《风格》杂志中,蒙德里安写道:

“藉由绘画中那些基本的元素──直线与直角、水平与垂直、色彩的三个原色红、黄、蓝,和三个非色系白、灰、黑,这些有限的图案和抽象的元素互相接合,构成自然的力量和自然本身”。

艺术是多样化的

经过提炼再提炼,简化再简化,至少在蒙德里安严谨而理智的世界中,他找到了绘画的真谛,纯粹的, 抽象的造型艺术。

他定义为“几何抽象”。

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为什么乐理和数学如此不同?

头图

错了错了,用数学推导乐理的这个思维完全反了,音乐要发展,音乐要解释,音乐要妥协!

1.音乐的思维模式

简单说的话,乐理更像是物理学科的推导方式,而不是数学学科的推导方式。

数学是怎么研究的?先假设一条公理,然后由这条公理推导出一系列定理,只要这条公理是成立的,推导出的定理一定全部成立。

物理学正好反过来。先研究现实中的一个物理现象,记录数据,然后找寻一条数学规则去解释它,最后得到一个理想化数学模型和公式,而且这个模型不能百分之百还原现象,只能解释在大多数情况下的这个物理现象。就像在低速状态下,牛顿就解释了低速运动定律,而在高速状态下必须要爱因斯坦了,然而这些理论和实际永远有偏差。所以物理学很重要的一点是:模型要妥协!

2.五度相生律

最早音乐的律制是源于数学,最重要的比率是 2/1(八度)和 3/2(五度),由此推导出一系列的音,这个叫五度相生律。

pianofanie:【课程】趣味乐理第一课(五度相生律)

在单旋律音乐的时代,五度相生律可以说是最好的、最完美的、最数学的律制,那个时候的音乐,也就是“由数学创造的音乐”!

但是,音乐需要发展!由于五度相生律推导至循环圈 6 点位置时的升 F 与降 G 无法吻合,这已经是一个问题,但是单声部音乐可以忽略。到了后来文艺复兴巴洛克时期对多声部音乐和声方面的需求,在构建多声部音乐中的和声时,大家发现三音无法与根音、五音完美地结合在一起,因为在五度相生律中三音与根音的比率是 81/64!

所以为了让三音更协和,创造了纯律!

3.纯律

pianofanie:【课程】趣味乐理第二课(纯律)

纯律中完美解决了三音的问题,使得三音与根音比率达到 5/4,多么完美!

这是一次妥协!

这里尚且可以认为音乐仍然是由“数学创造出来的”。

可是大家在用纯律的时候,也发现了重大缺陷,本该同样的全音,在纯律体系里居然会有两种比率,一种是 9/8,另一种是 10/9,分为大全音和小全音,另外五度音程中居然出现了比值比 3/2 还小的一种五度, 叫做狭五度!这样的律制,转调也不行啊!

这可愁怀了作曲家。

4.十二平均律

pianofanie:【课程】趣味乐理第三课(平均律)

到了巴洛克晚期,新律制又出现了,最开始是在纯律的基础上把那些有偏差的音略微调整一点点,使得每个音听起来都没那么差,但是呢,每个音也都没那么完美,叫做 The Well-Tempered Clavier(德文 Das Wohltemperirte Klavier),准确翻译应叫做“好律”。

再到后来,为了方便转调,干脆直接用 2 开 12 次方,直接把音与音之间的比率“平均”,最终得到了十二平均律。

这又是一次妥协!

平均律在刚出现的时候,是遭到了很多人的反对的,他们认为这样的律不纯,比率居然是无理数,是对上帝的亵渎!这个时候巴赫出现了。

他强烈支持平均律,因为他认为平均律虽然听起来没那么完美,但是却解决了转调的问题,拿来写复调是多么爽的一件事!

于是就有了钢琴学子们噩梦般的书:

而且十二平均律巧妙就巧妙在,即使用了这样的无理数,居然算出来的频率与上面两种律法如此接近!

这简直可以说是最奇妙的巧合了!

5.为什么是 12 进制?

说到这里大家应该已经明白了,原来音乐的发展和数学的发展完全是不一样的。不能因为数学中是 10 进制,我们就去创造 10 进制的音乐,因为那样音与音之间的关系,根本不是音乐家想要的。最后采用 12 进制,一方面是因为巧合,另一方面是因为这是最好的模型了!

其实我觉得更加细思极恐的问题在于:音乐家脑海中早就有了音乐的样子,他们只是苦苦地在寻求用什么样的方式表达出来,而最后发现用这样的律法是最接近音乐原本的样子的,我们听到的音乐,是妥协过后的产物!也许在音乐家脑海中的音乐,真的比我们听到的要丰富成千上万倍吧!

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地球上重力值最小的部位在哪?

头图

这个问题很有趣,让我想起了那个“一头熊掉进 19.617 米的坑里用了 2 秒,问熊什么色?”的问题。

为了严谨一点,我们把问题限定为:当前地球表面重力加速度最小值出现在哪里?

答案第一层:赤道上

让我们梳理一下解题思路:

如果地球是一个即不自转也不受其它天体(比如月球)影响的匀质球体,那么理论上地表上处处的重力加速度都应该是相同的,万有引力完全视为重力。

但现实中,地球无时无刻的不在自转中。离自转轴越远,线速度就越大。同一物体在赤道上时的线速度最大,因此需要的向心力也最大,也就是“离心力”最大,抵消了一部分重力,因此重力加速度自然就越小喽。

另外,地球也不是一个完美的球体,赤道附近的半径要比极半径大一点点,因此同一物体在隆起的赤道附近比在两极附近离地心更远,其所受的万有引力,就会比两极地区要小一点点(质量相同时,引力与物体间距离的平方成反比)。万有引力更小,“离心力”更大,那么受力分解一下就知道,重力就只能更小了,因此,中学地理老师常会告诉大家:质量一定的物体,在赤道上重力加速度最小。

答案第二层:赤道附近的山顶

如果你是中学生,那么第一层答案的前半部分应该已经足够应付老师和考试了。

但问题是,现实世界永远比理论更复杂。

如果比较早关注我的同学,有可能读过我的另一篇回答:

在地球的哪个地方用肉眼看月亮最大?

文中讨论过,地球表面离地心最远的地方,不是珠穆朗玛峰,也不是赤道线,而是位于南纬 1 度的南美洲厄瓜多尔中部的钦博拉索山的海拔 6263.47 米的峰顶。更高的高度意味着与地球中心的距离更大,重力会随着高度的升高而下降。

另外,考虑到太阳和月球的引力场微弱影响,赤道附近的山顶是一个不错的备选项。

因此,钦博拉索山巅应该是地表重力加速度最小的地方了吧?

钦博拉索山(chimborazo)

答案第三层:赤道附近的海面

前面的讨论,有一个假定的前提,那就是地球是一个密度分布均匀的理想球体,毕竟万有引力的强大效果是靠质量堆积出来的。

然而,地球并不是球形对称的,它深处的质量分布是不均匀的。高山下方的岩石密度也一定更大些(就像被压实了的馒头),而由于水比岩石更轻,因此有理由猜测,海底的岩石密度可能会小于同样深度的山底。

以前探矿和找石油的人,就是利用这一点,寻找那些重力场异常的局部区域。矿场的重力场一般更强些,而沉积岩的重力场一般相对周围更弱些。

在 21 世纪之前,人类只在陆地附近测量了一些水体,2002 年,NASA 和德国航天合作发射了一颗名为 GRACE 的卫星,在近极地低地球轨道上观测更全面的地球重力场变化,后来还用航天飞机也测过几次[1],2009 年又发射了 GOCE 卫星,除了机载的高灵敏度的重力仪外,还利用 GPS 接收器来对飞行轨迹进行分析,以 2 到 3 厘米的精度连续跟踪卫星的细微轨迹变化[2]。

下图就是根据 GRACE 的数据建立的重力场模型(未按比例绘制),红色代表重力加速度更强的区域,而蓝色代表重力加速度更弱的区域。

GRACE 重力图,图片版权:美国宇航局 / 喷气推进实验室 / 德克萨斯大学空间研究中心

为了看得方便,把地球给拍平了看:

你会发现,重力加速度最低的大块区域,位于斯里兰卡西南和印度南部赤道附近的印度洋上[3],它甚至导致海平面上出现了一个凹陷,那里的海平面比全球平均海平面低 106 米[4]。这个重力洞有个专门的名字:印度洋大地水准面低点(IOGL)[5]。早在 1948 年,荷兰地球物理学家迈内兹(Felix Andries Vening Meinesz)就已经在航行中测量发现了它。

之所以会有一个重力洞,猜测是因为在 2 千万年前,印度板块向欧亚板块撞击时,不断有低密度的板块碎片沉入特提斯洋底的海床上,来自地球内部的低密度岩浆(熔岩羽流)又把这些碎片留在 IOGL 附近,在上地幔和中地幔中填充很多较轻的物质,从而导致地幔的质量与密度的不均匀。当然也有其它一些略微不同的猜测[6]。

答案第四层:赤道附近的山顶

全球各地的研究人员对多个卫星的 30 亿个(确切说是 3,062,677,383 个)数据点(分辨率 250 米)进行了分析,这覆盖了地球 80%的陆地和 99.7%的人口居住区。我们家用的电脑差不多用 1 秒种能计算 5 个点,而超级计算机能在三周内完成 30 亿个点的计算[7]。

结果显示,赤道上的最小重力加速度为 9.7803,北冰洋的重力加速度最大,为 9.83366。

而重力加速度最低的点,竟然意外地位于南美洲西部秘鲁,也就是上图中南美洲较红的那一片,具体是在秘鲁的瓦斯卡兰雪山(Mount Nevado Huascarán)的山顶(南纬 9.12 度,西经 77.6 度)。这座山位于以它命名的瓦斯卡兰国家公园(世界上热带地区海拔最高的一座公园)中,是安第斯山脉中间的一段。那里的重力加速度,只有9.76392[8]

兜兜转转又绕回山顶了。瓦斯卡兰雪山可以算是世界上最高的热带山峰,其海拔 6768 米,比前面说到的钦博拉索山还高一些(虽然在南美洲只能排第五)。

Mount Nevado Huascarán

下图是瓦斯卡兰雪山与喜马拉雅地区的对比,上一排是瓦斯卡兰雪山,下一排是尼泊尔安纳普尔纳 II 峰(世界第 16 高峰)的对比。

所以答案是:

当前地球表面重力加速度最小值,即不在赤道线上,也不在最高峰珠穆朗玛峰上,而是位于秘鲁的瓦斯卡兰雪山的山顶。

这意味着,当你从北冰洋前往瓦斯卡兰雪山时,不用减肥,你的体重也会减轻约 1%,也就是 200 多斤的瘦子会感觉减掉了近 2 斤的肉(阅读理解:为什么作者这里要刻意写“感觉”两个字?是鱼眼里闪着诡异的光么?)。

或者,当你不小心掉入一个 100 米深的坑里时,你会发现在瓦斯卡兰雪山比在北极会晚 16 毫秒到达坑底。

恭喜你,无用的知识又增加了。

一更:打补丁

回答开头,我把问题限定在地表。很多小伙伴在评论区讲到了地表以下,关于这个超纲高中物理的知识,我就在这里简单补充一下吧。

确实,如果理想化地忽略其它因素,当你直捣地心而去时,重力加速度会陡然增加后又慢慢减小,最终达到失重,也就是重力加速度变到接近 0[9]。

我们可以把地球想象成一个大圆葱,一层一层的那种。按照牛顿关于壳层定理的证明,你每深入一层,你“上面”的所有层所产生的重力就会相互抵消,你只会感觉到你“下面”层的洋葱给你的重力。当你在洋葱里挖呀挖呀挖,挖到最中间时,已经没有任何洋葱在你“下面”了。

此时,你揉揉眼睛,发现周围虽然有大量的极高质量的物质,重力对你的影响明明应该是最强大了,但由于它们是从四面八方来拉你,反倒让你受力平衡了,所有的拉力会相互抵消,你(如果被视为一个点的话)会在地心附近失重,也就是重力加速度为 0。

不过,此时的引力合力虽然几乎为 0,但并不代表没有引力场,根据广义相对论,处于地心中的你,会在强大的引力场中被扭曲,会感觉时间的流逝好像比地表变慢了些许,这就是所谓的引力时间膨胀(钟慢,地表的时钟要比地心的钟快约 1.00000000003 倍)。

如果还觉得“理想化地忽略其它因素”不够接近现实,那么我们就再加上月球的影响。

声明:我在这里犯了想当然的错误,十分感谢 @玄枵 的指正。

在地心附近,实际上会受到月球的万有引力的影响而导致重力加速度并不严格为 0。我们需要向月球的方向移动一定距离才行,设地球质量分布球对称时,从地心向月球移动的距离为 x,地球半径为 R,地月距离为 D,x 以内的内地核质量为 M,月球质量为 m,则根据牛顿的球壳定理,在地球内部受力平衡时有

根据目前数据,内心核平均密度取 13000 千克 / 立方米,用球体积公式代入,得

将地月平均距离等数据代入,得

取正值,解得 x=910 米,或 x=15 千米,或 x=-94 千米。考虑到受力平衡点的位置应位于地心与月心之间,因此略去负值。(实际上,拉格朗日提醒我们,肯定不只这两个解,这里写不下,略了)

也就是距地心 910 米或 15 千米的地方,受力平衡,重力加速度为 0。

(注意,地月质心距地心 4671 千米,由此可见,受力平衡点与地月质心点并不重合,这是我之前想当然之处。)

如果再把时间纬度加入进来,考虑到月球的椭圆轨道,使得地月距离的变化范围较大,自转公转速度不同、加上潮汐等因素的影响,就会让重力加速度为 0 实际位于一个三维甜甜圈状的地带中。

如果还觉得不够,那就再加上太阳。算上太阳的引力的话,你还会在原有甜甜圈的基础上,再向太阳的方向移动若干毫米。

如果还不够,那就再加上太阳系的其它行星,再不够的话就再加上银河系、牛郎织女三体人,不过那些影响已经微乎其微了,物理系不是数学系,直接忽略就好。

感谢你能读到这里,拜拜!

g=9.8085 为南北纬 44 度,北纬的话,亚洲黑熊、美洲黑熊、棕熊都有可能哦
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氦为什么不能形成化合物?

头图

首先,这个问题已经被否定了。2016 年的时候已经证实,氦可以形成化合物钠氦(Na2He),成果由南开大学领衔的一支团队完成,并刊登在《自然化学》杂志上。

氦隶属于零族元素,这一族的几个成员,氦氖氩氪氙氡以及 118 号的 Og,光是确定名字就费了好大的劲,一会儿叫稀有气体,一会儿又叫惰性气体,结果发现,它们既不稀有也不惰性。当然,相比于氮氧氟氯来说,它们是挺惰性的,但也不是完全不会参与化学反应。估计以后翻译 Noble Gas 的时候,只能从本义出发,翻译成贵气体或者贵族气体了……

不扯闲篇儿了,先说为什么零族元素不容易发生反应。

道理说起来其实并不复杂。

对于化学反应而言,没有所谓的惰性“原子”,有的只是惰性的“电子”和“轨道”,因为化学反应的过程就是电子参与成键。我们可以用“传统”的婚姻观来打个比方,电子就好比是嫁妆,而轨道就好比是房子,要想两个原子之间结合,那么嫁妆和房子首先要匹配,也就是门当户对,对于化学反应而言,这就是能量的问题,电子要舒舒服服地填入到轨道中,两个原子的结合才能完成,否则就不稳定。

并不是所有的轨道都能够入住电子,在 MO(分子轨道)理论中,轨道分为三种类型:成键轨道、非键轨道和反键轨道,还是用房子打比方吧,成键轨道就是精装修的好房子,住起来特别踏实;非键轨道是租的房子,要花钱的,住起来也没什么感觉;反键轨道是毛坯儿房,赶上雨大了得出去避雨的那种,实在是没辙了才不得不住。所以,原子之间是否能结合,就看化学键是否稳定,更本质来说,其实就看电子和轨道的结合,是不是尽可能都在成键轨道上完成。

具体而言,化学键又有很多种形式,这在初高中就已经学过了,离子键、共价键和金属键。对于零族元素而言,成键确实困难一些,因为它们不仅不能提供电子,而且低能轨道都被占满了,如果形成化学键,不会很稳定。但是,这也只是说困难,而不是说禁止。

实际上,自从 1933 年鲍林怹老人家预测了零族元素的化合物之后,自 1962 年起,已经有大量零族元素通过各种途径,迎娶白富美,走上了人生巅峰,而且既有离子键,也有共价键。会不会形成金属键,目前还没有案例,但是如果真的哪天出现了由零族元素参与形成的合金,也不是没可能,毕竟我们现在对物质世界的认识还是很初级。当然,很多人早就已经用上了氪金狗眼,那就不提了。

氦是个奇葩,奇葩就奇葩在,它的第一电离能实在是太高了。

当年鲍林为什么预测氪、氙之类的可以形成化合物,其实主要是因为这些元素的第一电离能并没有高得很离谱,甚至还不如氧高,所以,鲍林就想了,氧、氟之类的强氧化性元素是不是有机会呢?实际上,第一个被发现的零族元素化合物也是在这个思路上完成的,六氟化铂的氧化性能够将氧气分子都氧化,那么是不是有可能氧化氙呢?于是这才有了氟铂酸氙。

这条路对于氦来说,基本是条死路。它那么强的电离能,哪个原子能把它的电子拔出来?

所以,在寻找氦化合物的过程中,一直尝试的路线都是类似于四氟化氙这样的共价化合物。

不过,在经过漫长的尝试之后,这条路终究也没能成功。于是,研究人员反其道行之,既然强氧化性的元素不合适,那么强还原性的元素呢?这也就是用钠去和氦结合的理由。

这个过程是个典型的大力出奇迹的方法,具体而言,就是在超高压强之下(113 GPa),让钠和氦发生反应。我们知道,大气压是 0.1 MPa,所以,这就是超过了 100 万个大气压的条件下才发生的过程。

只是出乎意料的是,目前已有的研究表明,钠氦其实还不是共价化合物。在这个物质中,钠发生了电离,电子成为阴离子,而钠则是阳离子,而氦则是夹在其中,与钠离子构成了 CaF2 型的晶体。

不管怎么说,这个钠氦还是刷新了人类对零族元素的认知,也是第一个被确认的含氦化合物,至此,元素周期表上也就不存在绝对“惰性”的元素了——好像,except Ne!

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