原地轉十圈都不暈的人，到底有多與眾不同？

問答導航
Q1 車鑰匙如何遙控開門？
Q2 熱水為何去油污？
Q3 酒精為何能擦筆跡？
Q4 低頻聲音更穿透嗎？
Q5 影子邊緣為何模糊？
Q6 轉圈后為何會頭暈？
Q7 WiFi為何能穿墻？
Q8 長隧道為何會彎曲？

by 匿名

答：

這是通過電磁波傳遞的信息。鑰匙里有一個小電路，里面有電池、晶振/振蕩器、芯片、發射電路和天線。當你按下“解鎖”按鈕時，電路會讓天線中的電荷來回振蕩，產生一個高頻交變電流，也就是電磁波。而通過電磁波，我們可以載入數字信號，從而車門中的電子元件接收到信號后會進行識別開鎖。事實上旁邊的車門也會接收到信號，只不過鑰匙和鎖不匹配時，旁邊的車門就不會發生響應。

by 小被子

Q.E.D.
Q2 為什么熱水相比冷水更容易去油污？和使用洗潔精產生的乳化反應有什么區別？

by 匿名

答：

油污通常是油脂、食物殘渣、蛋白質、淀粉、灰塵等混合物。冷水里，很多油脂比較黏，甚至有些動物油、黃油、火鍋牛油會接近半固態，牢牢附著在碗盤表面。熱水一來，油脂的黏度降低，會變得更稀、更容易流動；一些凝固的脂肪還會熔化。這就像冷的豬油是白白硬硬的一塊，熱了以后會變成液體，更容易被沖走。

另外，熱水還會讓分子運動更劇烈，使油污和表面的結合變弱，食物殘渣更容易軟化、膨脹、脫落。熱水的表面張力也比冷水低一些，因此更容易潤濕碗盤表面，鉆進油污和盤子之間的縫隙里，把油污“掀起來”。

洗潔精則是因為里有表面活性劑，它的分子一頭喜歡水，另一頭喜歡油。可以把它想象成一個“兩頭通吃”的小鉤子，親油的一端扎進油污里，親水的一端朝向水。經過搓洗后，大塊油污會被分散成很多很小的油滴，每個油滴外面都包著一層表面活性劑分子。這樣油滴就不容易重新聚成一大團，而是可以比較穩定地懸浮在水里，被水沖走。

by 小被子

Q.E.D.
Q3 為什么用中性筆寫的字，酒精噴了之后，字跡會消失？

by 匿名

答：

這是因為酒精能夠溶解中性筆的色素，中性筆的墨水通常由著色劑、溶劑、樹脂和助劑組成。中性筆多使用水溶性或醇溶性染料。這些染料分子本身是透明的，它們之所以能顯色，是因為它們以特定狀態聚集或附著在紙張纖維上，能夠吸收特定波長的可見光。酒精作為一種極性有機溶劑，具有很強的溶解能力。根據相似相溶原理，他會迅速破壞染料和紙張纖維之間的附著力，將原本固定在紙面上的染料分子重新溶解到酒精中。

當酒精把染料分子稀釋之后，單位面積內的染料濃度急劇下降，對光線的吸收能力減弱，那么深色的染料就變得很淺淡。還有一點很重要，當酒精完全揮發后，被溶解的染料分子并不會隨之飛走，而是會重新殘留在紙張纖維上。因此，等紙張干透后，字跡通常會以比原來更淡、邊緣更模糊的狀態重新顯現出來。

但如果中性筆的顏料還有大量的碳黑的話就不會消失，因為碳黑不溶于酒精，字跡是無法被酒精溶解的。

by 藍多多

Q.E.D.
Q4 相同響度的聲音，是頻率更高更有穿透力，還是頻率更低更有穿透力？

by 夜梨的椅子

答：

我們考慮實際生活的場景，從純粹物理的角度去思考。

在空氣中，穿透力主要體現在遇到障礙物時的衍射和遠距離傳播能力上。低頻聲波長很長，能通過衍射輕松繞過障礙物，且不易被空氣吸收，因此穿透力遠超高頻。例如一個遠處的雷聲傳來，高頻部分被吸收殆盡，只剩低沉的低頻，而近處的雷聲卻有高頻的炸響。所以，在空氣中，穿透力是低頻更強。

在固體中，影響穿透力的因素發生了變化。固體內部的聲音不能簡單用高低頻來劃分，而是分為多種波形。此時，穿透力主要體現為固體結構傳聲的隔絕難度。低頻振動會以縱波、橫波等形式在墻體、鋼筋中高效傳播，這是造成樓上腳步聲等噪音的“元兇”，常規隔音措施對它很難奏效。而高頻聲極易在界面被反射或被阻尼材料吸收，能量耗散更快，很難穿透。因此，在固體結構中，也是低頻振動更難隔絕，穿透力更強。

總結來說，無論在氣體還是固體中，從純粹的物理傳播角度看，低頻都比高頻具有更強的穿透力。

by 跑馬仔

Q.E.D.
Q5 為什么影子的周圍是模糊的？是因為空氣密度不均折射嗎？

by 蘋花

答：

事先說明，影子周圍的模糊不是因為空氣密度不均造成的，而是因為半影效應。

半影的形成由于常見光源（如太陽、燭火、日光燈等）并非理想的點光源，而具有一定的大小。當此類光源發出的光線被不透明物體遮擋時，其后方的陰影區域可分為兩部分：中心部分光線被完全遮擋，形成黑暗的“本影”；邊緣附近區域只有部分光線被遮擋，形成明暗過渡的模糊區域，即“半影”。我們肉眼看到的“模糊邊緣”，其實就是這個半影區。光源的面積越大，或者光源離遮擋物越近，這個模糊的過渡帶就越寬。

如果光源是理想光源，也就是點光源時，光線才會呈完美的直線傳播，那么遮擋物投射出的影子邊緣才會是黑白分明，非常銳利。

除了半影效應，光照射到遮擋物邊緣的時候，還會發生衍射，但是在宏觀尺度下，這種衍射造成的模糊微乎其微，所以主要還是由于半影效應造成的影子邊緣模糊。

by 藍多多

Q.E.D.
Q6 為什么轉圈后會感覺頭暈？

by 安昊洋

答：

人的內耳深處有一個“半規管”結構，三條半規管相互垂直，可以感知三的維度方向上的運動，半規管內還充斥著內淋巴液。當人體開始旋轉時，半規管結構跟隨人體一起旋轉，內部的淋巴液會刺激結構內的感受器，傳送“人體在旋轉”的信號給大腦。

半規管結構示意圖 | 圖源網絡

頭暈的癥狀一般發生于人體停止旋轉時。當人體停止旋轉時，半規管內的淋巴液由于慣性還會繼續沿原來的方向運動，從而繼續向大腦發送“人在旋轉”的錯誤信號。此時人即便在行為上已經停止旋轉，但仍然能感覺周圍的環境在轉動，從而產生眩暈感。

平時坐車、坐船時，由于頻繁地起步、停止，或是劇烈的上下晃動引起的暈車、暈船，也是類似的原理。通過一些特殊技巧和系統訓練，可以降低旋轉帶來的眩暈感。

by Eric

Q.E.D.
Q7 Wifi信號和光都是波，為什么Wifi信號能穿墻而光不能？

by 安昊洋

答：

wifi信號是波段在微波的無線電波，光和wifi信號都是電磁波，但是它們處于不同的波段，頻率不同。

至于能不能穿墻，這就要取決于電磁波與障礙物之間的尺寸還有透過率。

對于wifi信號，因為他的波長比較長，容易發生衍射和透射，家用wifi在2.4GHz波段的波長在12.5cm，它能夠輕易的繞過墻壁內部的微小顆粒，穿透墻壁的非金屬結構。并且墻壁對于微波頻率的電磁波吸收率相對較低，所以大部分能量可以穿透過去。

可見光的波長在380-780納米之間，可見光的波段相比于墻上的孔可是小的對，因此沒法發生衍射繞過障礙物，并且墻壁是不透明的，所以光不能穿透這種厚且致密的墻體，基本上都會全部反射回去。

by 藍多多

Q.E.D.
Q8 為什么長的隧道它都不是直直的，而都是帶點彎曲？

by 米小斛

答：

隧道修建于地下，無論是否跨越水域，首先需要確定地質條件，若遇到斷層帶、地下水區域、空洞區域，都需要避開，強行走直線會帶來施工安全問題。若是沒有地質層面的問題，也會考慮到長時間駕駛在平直的隧道里，可能會引起視覺疲勞，所以如果是短隧道，可能相對筆直，但如果是長隧道，就會帶點彎繞。再者就是排水、通風等問題，也會根據具體施工的需要而改變隧道的走向。所以說長隧道的修筑并不是沒法修直，而是考慮了諸多因素后修成了彎曲的模樣。

by Eric

Q.E.D.