为什么睡梦之中知道自己在做梦
梦醒之后又想不起来
问答导航 Q1 鱼肉里的小刺为什么那么尖？鱼自己不觉得扎吗？ Q2 为什么脏的东西大多都是黑色的，或者说最终脏得都会偏向黑色？ Q3 特别想知道这种有图片的无限循环的是怎么拍出来的？ Q4 地球上的黄金是来自比太阳更早之前的超新星爆发还是其他星系超新星爆发夹带过来的呢？ Q5 有的人呼噜声跟打雷一样，为什么他们不会被自己的呼噜声吵醒呢？ Q6 为什么睡着后总是做梦，醒来又不记得梦到什么，只记得在睡觉做了梦? Q7 请问怎么才能摆脱冬天衣服上的静电呢? Q8 为什么光线在穿过不同密度的介质时会发生折射呢？ Q9 托里拆利实验证实：只靠大气压，水能压到10米高度，可是有很多树高达百米，请问水是如何运到树顶的？ Q10 为什么风扇在长时间之后，灰总是堆积在叶片尾部（非切割空气的一侧），而叶片头部（切割空气的一侧）却很干净 ？ Q11 为什么火焰是蓝色的但温度比红色的低，而如果是恒星发光的话蓝色就比红色的温度高了？ Q12 为什么柿饼表面会渗出白霜?海带、冬瓜表面的白粉又是什么呢?Q1鱼肉里的小刺为什么那么尖？鱼自己不觉得扎吗?
by Rigel
答： 很多鱼类都有两种鱼鳍，一类是普通的软鳍，它钝而灵活，主运动；另一种是鳍刺，在进化过程中变得逐渐尖锐，骨化程度很高，主要是为了防御捕食者。尖锐的鱼刺可以增加鱼的“不可食用性”，减少被捕食的风险。除了防御性功能，鱼刺的主要作用是支撑肌肉以及辅助运动。 在鱼身上，除了一条脊骨之外，很多鱼的鳍刺周围都有肌间刺，它分布在鱼的肌间隔中，起到了固定和辅助肌肉运动的作用，能够支撑结缔组织引导肌力方向。尖锐的状结构可以有效地传递力量，同时减少肌肉运动过程中的能量损耗。 深黑色为肌间刺 图源：Patterson C, Johnson G D.The intermuscular bones and ligaments of teleostean fishes[J]. Sm ithsonian Contribution toZoology, 1995, 559:1-85. 尖锐的鱼刺在力学上有更高的强度和稳定性。例如，墨鱼骨的多孔结构和尖锐的微结构使其在轻质的同时具备很高的刚度和抗损伤能力。鱼刺尖锐的形状可以在不增加过多重量的情况下提供更好的支撑和保护。 随着鱼类的进化，肌间骨经历了从少到多再减少甚至消失的过程。在进化程度低的鱼上(鲤鱼，草鱼)，肌间骨多且尖锐，用于弥补肌肉力量的不足；而进化程度高的鱼(鲈鱼)，肌间骨逐渐减少，因为海里生存压力大，需要更快的游动速度来躲避追杀，所以肌肉更发达，不需要过多的支撑。吃起来也更有弹性。 鱼刺作为鱼身体里的一部分，是伴随着鱼生长而发育的，其生长方向和肌肉纤维一致，并被结缔组织包裹。此外鱼的运动方式主要是左右摆动，不会那么剧烈，也使得鱼刺不会对肌肉造成损伤。 参考文献： . 马良骁,董在杰,苏胜彦,等.鱼类肌间刺的研究进展[J].江苏农业科学,2012,40(04):234-235+240. 杨蕊,于刚,胡静,等.青干金枪鱼骨骼系统研究[J].南方水产科学,2021,17(02):36-43. by 蓝多多 Q.E.D.Q2为什么脏的东西大多都是黑色的，或者说最终脏得都会偏向黑色?
by 化石智善
答： 如果提到“脏的东西”，我们通常指灰尘积累在物体表面使这个物体成为“脏的东西”。由于人们大部分的时间生活在室内，我们将灰尘限定为室内灰尘。研究表明室内灰尘颗粒的直径主要分部在10μm到40μm的范围内，灰尘形状各异，有更小的矿物微粒的不规则积聚体，有规则的球形灰尘和棱角分明的灰尘，还有少量来自生物的颗粒，如花粉等。 灰尘的成分也非常丰富，科研人员曾在室内灰尘中识别出上百种物质成分，包括无机成分和有机成分。这里列举几种：无机成分包括石英、钠长石、方解石、白云石、燃料不完全燃烧产生的碳颗粒等；有机成分包括可用作杀菌剂、阻燃剂的物质以及用于生产塑料制品的物质等。 可见室内灰尘具有颗粒小、成分复杂的特点。当灰尘大量附着于物体表面时，会增加光的吸收（光在取向不同的表面之间来回反射），使灰尘附着的表面相对较暗。此外，当大量不同成分的物质混合时，每种物质的颜色会叠加起来，使整体的颜色偏向黑色。特别是当灰尘中含有不完全燃烧产生的碳时，灰尘更容易呈现黑色。 参考文献： Yang, Yanyan, et al. "A comparative study on physicochemical characteristics of household dust from a metropolitan city and a remote village in China." Atmospheric Pollution Research 7.6 (2016): 1090-1100. Moschet, Christoph, et al. "Household dust as a repository of chemical accumulation: new insights from a comprehensive high-resolution mass spectrometric study." Environmental science & technology 52.5 (2018): 2878-2887. Cao, Zhiguo, et al. "Differences in the seasonal variation of brominated and phosphorus flame retardants in office dust." Environment international 65 (2014): 100-106. by 利有攸往 Q.E.D.Q3特别想知道这种图片里面有图片的无限循环的是怎么拍出来的?
by 昱声落涧
答： 这其实就相当于两面镜子相对而放，产生了无限延伸的错觉，在房屋设计中经常为了扩大视觉空间而这么处理。这是由镜子的反射特性以及光线在镜子中传播共同作用的结果。 因为镜子的反射率非常高，这意味着大部分光线会被反射回去，而不是吸收或散射。第一次反射，光线会从镜子A反射到镜子B；第二次反射光线再次从B到A，这个过程不断重复，只要反射率足够高，光线就会在镜子之间持续反射。形成一个无限循环，在这个过程中光线经过多次反射，我们可以看到很多倒影。 从视觉上，每次反射都会在镜子中形成更小的像，这些像不断缩小，知道我们无法分辨为止，所以给人一种无线延伸的错觉。科学家们给它取了一个专业名称-无限镜现象。无限镜模型的其中那个一面镜子被称为工作面，他直接与人的视线接触；而另一面镜子被称为库面，放置在工作面以外。当物体在工作面前时，会在工作面上产生虚像，然后它又被无限次的反射到库面镜子上，形成一系列的虚像。 根据数学模型和物理定律，在两面镜子之中，会形成一个看似表面无限大，但是体积却有限的三维形状，就像一个喇叭，喇叭口靠近镜子表面，越往深处开口越小。一直无限延伸下去，仿佛没有尽头。 这个物体最早是由意大利数学家埃万杰利斯塔·托里拆利提出来的，所以也叫托里拆利小号。不过虽然看起来像是“无限反射”，但实际上光线在镜子之间反射的次数是有限的： 每次反射都会损失少量能量（镜子无法完全反射所有光线）。随着反射次数的增加，光线的强度会逐渐减弱，最终变得无法被肉眼察觉。 镜子表面并非绝对光滑，存在微小的瑕疵和不平整，这些会散射部分光线，导致反射序列中断。并且光线在传播过程中也会因空气散射等因素而衰减，进一步限制了反射的次数。实际上光线最终会因为能量损失而停止反射。 参考文献： . by 蓝多多 Q.E.D.Q4地球上的黄金是来自比太阳更早之前的超新星爆发还是其他星系超新星爆发夹带过来的呢？
by 匿名
答： 黄金的宇宙起源 宇宙大爆炸后的最初阶段，宇宙几乎只有氢、氦和极少量的锂。而黄金这样的重元素并不在当时的元素周期表上。恒星是重元素的“工厂”，它们通过核聚变不断合成更重的元素。当恒星燃烧到最后阶段，它们会合成铁元素。然而，铁是核聚变的终点，无法继续生成比铁更重的元素。 根据传统观点，像黄金这样的元素，必须通过极端的宇宙事件——如超新星爆发或中子星合并，才能在巨大的能量驱动下产生。中子星合并事件被认为是金元素形成的主要来源。科学家们通过观测到2017年中子星合并的引力波事件，得到了这一理论的支持。 然而，随着对这些天文事件的深入研究，一项新的研究成果挑战了这一理论。根据莫纳什大学和澳大利亚ARC三维全天空天体物理学卓越中心的研究，团队认为中子星合并事件的发生频率远不足以解释重元素的丰度。换句话说，黄金等元素的形成可能还有其他途径。 新的研究表明，磁旋转超新星（由高速自转和强磁场的恒星引发）可能是重元素，特别是金元素的重要来源。这种特殊的超新星爆发释放的能量极大，能够促使重元素的“r-过程”（快中子捕获过程）发生，进而生成包括黄金在内的重元素。研究者指出，只要一些具有强磁场和快速自转的恒星存在，它们就可能成为这些元素的“制造厂”。 同时，也有研究表明，核心坍缩超新星可能也是重元素的来源之一，这些超新星发生在质量远大于太阳的恒星中，它们在坍缩为黑洞前会发生猛烈的爆炸，产生巨大的能量，进而合成重元素。 火星上的金矿？ 与地球不同，火星的表面并没有明确的金矿存在。但一则关于“好奇号”探测车发现金色物质的新闻曾在网上引起过广泛讨论。这些金色物质在图像中看起来像是金矿，但科学家们认为它们可能只是外观类似黄金的矿石，最有可能是黄铜矿。但是，黄金的确可以在行星形成过程中通过沉积积聚到行星的核心，然后随着火山活动或地质运动带到地表。 然而，当前科学家并没有确凿证据表明火星上有金矿，且即使确实存在，考虑到从火星到地球的距离以及现有的技术，星际采矿仍然是一项遥不可及的挑战。 参考文献： . . by Chocobo Q.E.D.Q5有的人呼噜声跟打雷一样，为什么他们不会被自己的呼噜声吵醒呢？
by 古德赖可
答： 当你睁开惺忪的睡眼，室友黑着眼圈告诉你，打了一夜的呼噜，你突然就陷入了迷茫和尴尬，啊，为什么自己不知道自己打呼噜了呢？你睡得着觉？怎么睡得着的！ 先让我们一起看一下呼噜是怎么产生的。打呼噜（或打鼾）是由气道阻塞或狭窄引起的，气流通过上呼吸道时产生振动和噪声的现象，是上呼吸道气流受限和气道组织振动的物理结果，其声音的大小和性质取决于阻塞的严重程度、气道的结构以及空气流动的方式。那为什么打呼噜的人自己听不到呢？ 打鼾通常发生在深睡眠或肌肉放松较多的阶段（如非快速眼动睡眠阶段）。此时，大脑对声音刺激的敏感度最低，所以很难注意到自己的鼾声。而且打呼噜的声音是通过气道振动产生的，声音传播的路径主要是通过头部和内部组织，而非外部的空气传播。因此，打鼾者对这种内源性声音的感知不如外部声音明显。所以很多人会呼噜而不自知。 由于呼噜声会影响到一些人的睡眠，时间久了他们可能会对呼噜声音特别反感，产生心理甚或生理上的厌恶，患上“恐音症”，面对呼噜时，首先要保持心态，不要焦躁焦虑，慢慢适应，将呼噜声渐渐背景化，或者试着将这种声音想象成是风扫过森林产生的，也许会有想不到的效果。 参考文献： 王伟航,吴拥军.别把打呼噜当小事儿[J].中医健康养生,2023,9(03):62-64. 左晓勇.带你正确认识打鼾[J].人人健康,2024,(11):32-33. 田欣.《意识、睡眠与大脑》（节选）英译汉翻译实践报告[D].沈阳师范大学,2021. 徐天宇,徐慧艳,平贤洁,等.恐音症的临床心理特征及其神经机制[J].应用心理学,2024,30(01):56-67. by serendipity Q.E.D.Q6为什么睡着后总是做梦，醒来又不记得梦到什么，只记得在睡觉做了梦？
by 心
答： 早点睡，梦里啥都有。但是一夜之后，很多时候我们只记得自己做了个梦，具体的细节和内容却回想不起来了。这是为什么呢？ 做梦是我们睡眠过程中一种自然的现象，发生在脑活动仍然活跃的状态下，尤其是在快速眼动（REM）睡眠阶段。睡眠中大脑仍在进行复杂的神经活动，在REM睡眠阶段，脑电波的模式与清醒状态非常相似。这种神经活动会激发记忆、情感和想象，从而形成梦境。 梦境主要存储在短期记忆中，而短期记忆需要在清醒状态下通过大脑的海马体加工才能转化为长期记忆。在睡眠中，负责逻辑思维和记忆整合的前额叶皮层活动较低。由于它在处理和存储信息方面起关键作用，低活跃度使得梦的内容难以被清晰记住。梦境结束后，大脑可能只保留了关于“梦”的模糊印象。因为梦境涉及的神经网络活动可能留下一些“印记”，这些印记在醒来后仍然存在，所以会留有意识。 问题来了：知道自己做了梦，但是忘记了具体内容，是不是真正的“做梦”呢？如做？ 参考文献： 郭志媛.动机性遗忘：结合清醒和睡眠过程的脑电研究[D].西南大学,2024. 王孟颖.睡眠对主动遗忘效应的影响：来自行为学与fMRI的证据[D].西南大学,2017. by serendipity Q.E.D.Q7请问怎么才能摆脱冬天衣服上的静电呢？
by 里于
答： 秋冬季节空气干燥，毛衣、化纤类衣物经常会产生静电(静止不动的电荷)，通常由两种不同材质的物体相互摩擦时，电子会从一个物体转移到另一个物体而产生。化纤、合成纤维等材质的衣服和皮肤摩擦时，会发生电荷的分离和积累，形成静电。并且干燥的空气使得电荷难以通过空气中的水分子传到走，加剧静电的积累。以下有几个方法可以消除静电。 使用安全别针：在衣服内部别上一个由金属制成的安全别针，将其接地可以释放衣服内的静电。 使用金属衣架迅速扫一扫衣服：穿衣服之前，用金属丝衣架迅速在衣服内面扫一下。喷洒衣物柔顺剂：用衣物柔顺剂和水1：30混合，喷洒在有静电的衣服上，尤其是最容易摩擦皮肤的衣服内面。 把锡箔丢进洗衣机：把锡箔揉成一团丢入洗衣机，然后开始正常清洗程序。锡箔能释放清洗程序所产生的正负电荷。只可把锡箔放入洗衣机。切勿把它放入烘干机. 风干衣服：把衣服晒在屋外直到完全风干或在它们完全被弄干前即从烘干机取出，然后把它们晒在屋外继续风干。 by 蓝多多 Q.E.D.Q8为什么光线在穿过不同密度的介质时会发生折射呢？
by 似懂非懂的样子
答： 光线在穿过不同介质时发生折射，是因为光在不同介质中的传播速度不同。根据斯涅尔定律，光的传播方向与入射角和介质的折射率有关。折射率反映了光在介质中的传播速度，相较于在真空中的速度。通常，折射率受到介质的电磁响应影响，且在不同频率下，折射率也可能会有所变化。 光进入不同介质时，传播速度的变化导致光的传播路径发生偏折。惠更斯原理指出，光波的每个波前上的每个点都可以看作是一个次级波源，介质不同导致波前的不同部分传播速度不同，从而形成新的波前并发生折射。 然而，惠更斯原理并不能唯一地确定折射方向，因此需要结合斯涅尔定律和电磁波的边界条件来进一步解释折射现象。边界条件要求光在介质界面上的电场和磁场分量是连续的，这些条件确保了光的传播方向是唯一的，而不会随机偏折。 在量子力学中，光的传播路径是所有可能路径的概率叠加，最终形成符合斯涅尔定律的折射路径。光的波函数根据介质的电磁响应和传播速度的变化调整路径，从而导致折射现象的发生。 平面波惠更斯原理波前折射示意图 by Chocobo Q.E.D.Q9托里拆利实验证实：只靠大气压，水能压到10米高度，可是有很多树高达百米，请问水是如何运到树顶的？
by 匿名
答： 托里拆利实验证明在没有外加辅助设备，只有大气压的情况下，只能把水吸到10.1米高，如果想要更高就要用泵来去吸。动物们的泵是心脏，可是树木没有心脏，那他们靠的是什么？答案是蒸腾作用和毛细现象。 首先水分被根毛细胞吸收，运送到木质部的导管，再经导管输送到顶管的枝条、叶片(导管就是极细的毛细管，它能把土壤中的水分吸上来)。植物的叶子上，分布着许多可以让空气进出的气孔。植物体内的水分变成水蒸气，通过这些气孔排出。这个过程就叫作蒸腾作用。据计算，这种蒸腾作用产生的拉力，可以把水吸到130～140米的高度。 向上输运水分的过程可以想象成树冠再用导管中的水丝进行拔河比赛，既要从上面拉，还要从根部推。关键是它不能把水丝拉断，因为水丝一旦被拉断，导管中就会形成气泡，阻断水分的运输。树冠越高，水丝自身重力和导管阻力就越大，水丝所要承受的拉力就越大，被拉断的可能性也越大。所以，水丝最终能被拉多高，取决于水丝的结实程度，这一点由水分子之间的黏着力和表面张力决定。 至于推力，当我们将植物幼苗的茎下部切断时，特别在闷热的天气，往往会看到切面有液体流出，这就是根压（推力）。树木生长得越高，向顶端输送的水就越多，在重力的作用下就越重。到一定的程度，其顶端生长会因缺水而受到阻碍，停止长高。越高的枝条上长的叶子越小。超过一定高度，顶端树叶将会因为严重失水而完全干枯。 by 蓝多多 Q.E.D.Q10为什么风扇在长时间之后，灰总是堆积在叶片尾部（非切割空气的一侧），而叶片头部（切割空气的一侧）却很干净？
by 匿名
答： 电风扇在高速旋转过程中，与空气摩擦产生摩擦力，使得扇叶带上静电，并且灰尘非常的轻，静电就会吸附灰尘让其粘在扇叶上。这是他在高速旋转时可以吸附灰尘的原因。 而风扇在旋转时，它的方向是固定的，这种旋转方向会使得空气沿着特定的路径流动，形成单向气流，当灰尘被气流带动时，会被引导到气流的下方。 根据hypermesh-Isdyna仿真得到的气流分布 我们可以从上面的仿真结果中得出，切割空气的边相较于非切割空气一边而言，气流速度更大，产生的离心力更大，灰尘更不容易堆积在这一侧，而是停留在气流的下游区域。如果读者们会comsol或者soildworks仿真，也可以看到在风扇的后方，会产生涡流，这些涡流使灰尘在局部区域聚集。 参考文献： 莫伟标.发动机环形冷却风扇结构与参数对其性能影响的研究[D].华南理工大学,2015. by 蓝多多 Q.E.D.Q11为什么火焰是蓝色的但温度比红色的低，而如果是恒星发光的话蓝色就比红色的温度高了？
by 100cm
答： 题主的问题涉及到了燃烧的光效应与热效应两个方面。先考虑光效应，燃料燃烧时火焰颜色有两个决定机制——电子跃迁发光和黑体辐射，具体解释如下 (1)电子跃迁发光：又称化学发光，是决定火焰颜色的主要因素。当燃料燃烧时，化学反应会激发气体分子或原子到高能态，即电子跃迁到高能级，而这些激发态的粒子不稳定，会自发的回到基态，即电子跃迁会基态能级，此时会以发光的形式释放能量。根据回到基态的过程中释放能量的不同，发出光的颜色也不相同。 (2)黑体辐射：黑体辐射是影响火焰颜色的又一影响因素。通常的燃料为碳氢化合物，当燃烧不完全时（如氧含量不足），会有碳颗粒等高温物质产生，其会发出热辐射（近似可看作黑体辐射），改变火焰颜色与温度。一般燃烧越不完全，产生碳颗粒等物质越多，黑体辐射所占的比重越高。 再联系热效应，火焰温度又为化学反应放热以及辐射热效应共同决定，且它们的贡献又随燃烧情况变化，因此火焰颜色与温度没有绝对的对应关系。举个简单例子，若燃料燃烧时通过跃迁应产生蓝色火焰，但由于部分区域产生了碳颗粒产生了辐射，导致火焰变红，此时红色火焰部分便比蓝色火焰部分温度高。 对于恒星发光发热的过程来说，它们主要是通过核聚变反应产生能量，并以非常高的温度向外辐射。恒星表面的温度的通常为几千到几万开尔文，其辐射也可以看作黑体辐射，由维恩位移定律 黑体辐射的峰值波长与温度成反比，所以通常蓝色恒星比红色恒星的温度高。 参考文献： 韩昭沧译,H.G.沃弗哈尔德.火焰的结构,辐射与温度(修订第二版)[M].中国工业出版社,1965. . by 凉渐 Q.E.D.Q12为什么柿饼表面会渗出白霜?海带、冬瓜表面的白粉又是什么呢？
by 根根Doer
答： 柿饼的白霜其实是渗出来的糖霜，主要成分是葡萄糖和果糖。再柿子晾晒过程中，内部的水分蒸发，果肉中的糖渗透到表面并结晶形成。其实就相当于过饱和溶液会析出晶体。而且柿饼一般都是冬天制作，低温会进一步促进白霜的形成。 海带上的白霜是其自身合成附着在表面的结晶体，它是一种糖醇物质，叫做甘露醇。如果这个大家不是很了解，那开塞露的主要成分就是这个，emmm，就，蛮奇妙的哈！海带表面的白霜越多，说明表面保存完好，距离采收时间近。 冬瓜上的白霜也是冬瓜的分泌物，是天然的蜡质。它能够保护冬瓜，防止水分流失。冬瓜皮上的白霜越多，说明冬瓜的成熟度越好。而且冬瓜皮表面的白霜对人体无害是可以食用的物质，他被人体吸收后还能滋阴润燥，清热解毒。 by 蓝多多 Q.E.D.投票
本期答题团队
Chocobo、蓝多多、serendipity、利有攸往、凉渐
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编辑：蓝多多
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