中科院物理所举办公众科学日活动,开启了一场妙趣横生的“云上”科学之旅。这里没有不苟言笑的物理老师,有的是诙谐幽默的科学天团,用炫酷的方式,揭开物理知识“高冷”的面纱。
奇技障目科学挑战魔术
打火机、扑克牌、水杯,这些常见的物品,在物理世界竟能展现非凡魔力。B站内容创作者(UP主)“我是怪异君”利用这些道具,在准确的时间,适当的角度,玩了一把声东击西,让“奇迹”顷刻发生。
但这些“把戏”都被中科院生物物理研究所副研究员杨郑鸿用科学知识破解了。“人类80%以上的外界信息经视觉获得,我们看魔术时,视觉占主导,声音是辅助。”杨郑鸿说,人眼的“时间分辨率”约是1/16秒,如果魔术师的手速快于1/16秒,哪怕你一直不眨眼,也看不出破绽。
再比如电影,实际上是一张一张幻灯片组成,但我们观影时仍有行云流水般的视觉享受,原因是它的播放速度大约是1秒24帧,远快于眼睛的分辨速度。
杨郑鸿还做过这样一项实验,让皮层盲患者从一个位置走到另一个位置,两点间设置障碍物,结果显示他们竟可以绕过障碍物走到终点。
“其实他们能看见,但意识不到自己能看见。也就是说,他们的大脑不知道自己看见了。”杨郑鸿说,这是因为皮层盲患者的初级视觉皮层并不分析这些信号。
安东综合征患者则恰恰相反。这些病人真看不见,但他们以为自己能看见。“这种病患的视觉通路中间有部分经过语言通路,恰恰是语言通路出现了问题,他们才反复描述自己看到了。”杨郑鸿说。
实验说话科学澄清流言
泡泡能在手上跳舞?蒙住眼睛捂住鼻子竟尝不出碳酸饮料的味道?实验就可以验证。
如果你像小朋友一样徒手去接泡泡机吹出的泡泡,那恐怕要失望了。“泡泡形成过程中需要水的表面张力稳定分布,我们手上的油脂会破坏这微弱的平衡,泡泡就易破。”中科院物理所博士研究生樊祯说。
戴上手套就不一样了!手套隔绝了油脂,纺织布手套表面还有很多纤维,与泡泡的接触面积较小,不会过度扰动泡泡,使其稳定存在进而弹起来。
你敢信?在不看不闻的情况下,人真的分不出可乐和芬达。UP主们蒙住眼睛,捏住鼻子,喝下杯中饮料,并判断是哪种碳酸饮料。实验结束,“甜味的带气饮料”“甜味带酸的饮料”,他们都这样形容自己喝下饮料的味道,但无法说出具体名称。
樊祯解释,通常我们以为嗅觉和味觉是分开的,其实二者闻到的气味和尝到的味道都会汇集到大脑的前导区,只发出一个信号。当捏住鼻子时,味觉感受能力也被去除一大半。
吃得明白科学真下饭
不知不觉到了夜宵时间,云上“物理美食摊”正式开张,这里不仅能品尝“黄金蛋”,还能“徒手”开椰子,空气“炸”一切……
能不能吃上这第一道菜,要看UP主们如何用口香糖把椰子打开。只见中科院物理所副研究员李学苑将口香糖制作成尖尖的锥状体置于桌面,随后他用力迅速地向口香糖尖端上砸,看似以卵击石的行为却使椰子被生生撞开一个洞,椰汁瞬间流出。
“我们总认为口香糖软,一定程度上是一种偏见。”李学苑说,口香糖是典型的剪切变稠的流体,当它受到的剪切动态力越大就越坚硬。生活中,利用这种“遇强则强”的神奇特性,还可以实现很多有价值的应用,液体防弹衣就是其中一例。
尝完新鲜椰汁,上盘“空气炸薯条”。“空气炸锅本质上利用空气替代原本煎锅里的热油,让空气循环吹。这一过程中,空气翻腾与食物表面频繁接触,热空气吹走了食物表层水分,使食材达到近似油炸的效果。”李学苑说。
若觉得薯条腻,来个鸡蛋。只见李学苑将鸡蛋横着塞进塑料袋中间,并用胶带固定,双手握住塑料袋两端,不停甩动。此过程有一个拉紧的动作,一定要迅速,这样才能产生一个较大的旋转速度,使蛋黄离开中心位置。这样做能够将蛋清和蛋黄混合,小火慢煮后,美味“黄金蛋”就诞生了。
醒醒,“云游”到这儿结束了,是不是还意犹未尽?致敬这些不甘愿囿于实验室方寸间的科学家们,是他们将科普变成一件有趣的事。