百科问答小站 logo
百科问答小站 font logo



有哪些「大众默认专家搞懂了,实际上没人能解释清楚」的例子? 第1页

        

user avatar   zhang-zhu-12 网友的相关建议: 
      

现代医学体系下——当然,有些人说“西医”也没问题——目前人类已知的绝大多数疾病,包括不少像口腔溃疡这类的最常见的疾病,都是“发病原因不明”。

至于中医……反正在中医的阴阳五行理论下,没有什么病是不能解释的。


user avatar   ling-ling-23-82 网友的相关建议: 
      

其实力学还有一个非常基础问题,在实际中力到底该如何得到(全场高精度的测量)。

回想一下在做力学分析时,我们的指标一般都是最大应力不能超过多少MPa。我们平时在描述一个物体的强度时,也往往说不能超过多大的力。

但是,力是一个非常飘渺的概念

我们如何去测量一个力?例如我们初中物理就曾经学的弹簧测力计,其是依靠弹模 换算得到的力。

这时候其实是有一个逻辑闭环的:

  • 如何去测量力,需要知道弹性测量设备的位移 和弹性模量
  • 如何去测量弹性模量 ,最基础的是拉伸实验给一定程度上的力 ,计算其与 的关系

这里其实永远需要一个更高精度的设备来去验证低精度的设备(后期压电材料)。

这一点的核心原因是,力是一个无法直接测量的量,必须将其转化为位移信号、电信号等才能进行测量。但是为了知道力-位移/电信号的关系,则必须进行标定(可以简单的认为计算出特有的斜率)。

这也就意味着基于力的体系其实非常的不方便。严格的来说:

  • 采用力的方式对于前期计算是简单有效的,因为很多载荷是力的形式
  • 但是对于后期的检测(例如结构健康检测),采用力做指标是非常不方便的。

对于我们来说,位移量是直接可以高精度测量的。而且由于数字图像相关(DIC)等全表面测量技术的发展,我们可以很方便得到高分辨率的位移/应变数据,这是传统技术中测量力远远不能做到的。

目前关于材料破坏的讨论都还是要回归至应力上,比如现在比较常见的预应力技术

其实预应力测量都绕了一个弯子。比如最常用的内应力测量中X射线衍射技术。其原理还是依赖布拉格衍射来测量晶格大小。测一次变形前的晶格尺寸,再测一次变形后的晶格尺寸,就可以算出来应变,最终再通过弹性模量算出来应力

于其说X射线衍射技术是内应力测量技术,更准确的说是内应变测量技术。

对于中子源以及其他衍射技术或者基于CT的DVC技术等等等也一样。

所以能否直接在应变上建立一套理论,就不用搞这些弯弯绕绕了。

(这些思考最初的起源也是因为预应力/残余应力,有时候通过应变反算出的应力,由于局部塑形或者其他奇奇妙妙的原因可能会与实际的应力有较大差距)


此外,别看医学中的CT技术如火如荼,能够对材料内部进行测量。但是内应力/内应变的测量还是一个不能解决的问题。衍射技术能测吗?能,但只能测一点点。其穿透深度非常有限。


user avatar   bai-xiao-ke-38 网友的相关建议: 
      

和钢铁或者材料打交道的小伙伴都知道,钢在有氢的环境中会发生氢脆的现象,很容易就发生断裂了。在焊接时也会发生延迟的氢致裂纹,这导致了很多的重大事故,轮船断裂,石化设备爆炸等。然而虽然发现氢脆现象有上百年历史了,在世界范围内科学家和工程师一直在探索,但是对其发生的微观机理仍然没有达成一个共识。我们现在只是知道氢有害,知道怎么控制和预防断裂,就是没有确切的形成机理。

直到去年在央视新闻上看到了新闻,西安交大取得了重大进展,这已经属于重磅消息了。


user avatar   GalAster 网友的相关建议: 
      

比如说.... 不是个整数...

你可能觉得这™有什么好证的

也是, 算出来不就能证明了


虽然不知道是不是正规数但至少是超越数

虽然不知道是不是超越数但至少是无理数

虽然不知道是不是无理数但至少不是整数

可怜我们连这个是不是整数都不知道


update:

觉得超算就能搞定那真的naive...

你不要和我说你的巧妙解法, 我不听我不听

你去投论文好了

真的, 你要能证出来拿个小奖可以的

update2:

这个数有 666 262 452 970 848 503位数.

计算成本不可接受

另外感谢 @sammy711 查证 是个无理数还未证明.

这个得等Schneider猜想搞定后才行了....

我怎么记得这个有人证过了呢.....

update3:

你不要说两个超越数指数怎么可能是有理数...

还能是整数呢我和你说...

根据 Lindemann-Weierstrass 理论

这两个都是超越数,然而


user avatar   jqj-18 网友的相关建议: 
      

催化剂

初中就学过二氧化锰催化双氧水分解,看着很稀疏平常的东西。催化剂已经成为现代工业的一大核心,80%的化工过程与催化相关。

然而真正的催化反应谁也不知道。弗里茨哈勃制备了工业合成氨催化剂,开创大化工催化一直沿用到现在。然而究竟催化剂表面发生了什么根本搞不清楚,提一个反应模型,DFT计算一下,拟合结果挺好,就是一个诺贝尔奖,但真的是这样的反应吗?

想要搞清楚催化剂上究竟发生了什么,需要超高真空技术,原位显微技术,超高时间分辨,固体物理,表面物理化学多种技术理论齐头并进。现在的科研人员做的,都是自己炒菜,炒出来结果好了往上套个理论模型。

——————不清楚分割线怎么加————————

承蒙大家点赞讨论,决定更新一波

首先感谢南七技校黄伟新,汪文栋和邵翔三位老师给了我这个在这回(zhuang)答(bi)的机会

之所以说催化剂没有弄懂,主要在于实验室研究和现实之间存在pressure gap和material gap,材料鸿沟和压力鸿沟,研究表面物理化学的诺奖得主Edward曾说,对于催化,一定要从最简单的棋盘模型入手,由简入繁(原话记不住了,大概就这个意思)。而现在的工作也基本都还在这个棋盘模型的初级阶段。将催化剂表面看作规则的晶体,就像棋盘的网格那样,在超高真空的环境中,只给出一种或很有限的反应物,观测计算表面反应,也就是压力极低,这两点就是理想模型与现实的主要差距,实际催化剂表面无比粗糙,化工生产环境压力巨大而且杂质众多,这些决定了现实催化是一个无比复杂的过程。

但是说一无所知,也是不对的,虽然对于催化背后的机理虽然的确知之甚少,但上百年的研究总还是总结了一些规律。

比如成功的把催化限定在表面物理化学领域,比如得到了暴露晶面、杂质、缺陷与活性的关系,有了火山型曲线,有了D-band center,有了种种吸附和反应模型,这些都在一定程度上符合了现实。

然鹅,所有的模型也好假设也好,都只是在结果上符合现实,而且都是在特定条件下,远达不到普适。对于计算,往往只计算两三个原子层,非常有限的原子数目,忽略很多临近原子的影响以简化计算,这些结果可离现实差的远得很呐。而且很多原子间的作用都完全没搞清楚。这些都是固体物理量子力学亟待发展的方向。

更何况,好奇心害死猫,科学家们总希望能够真正“看到”催化剂的作用机理,这也就是我之前提到的,超高真空技术和原位显微(表征)技术和超高时间分辨(吸附、反应、表面迁移、脱附这些都在纳秒皮秒尺度下)。

评论中有人提到07诺奖。也就是上述的原因,我们也不知道究竟对不对,但埃特尔老先生的靶画的真的很完美,所以得了诺奖。模型算的那么好也是本事啊,也是一项伟大的工作。

还有挺多人对炒菜颇有微词,不过事实就是这样,哈伯他也是炒了好多年炒出一个铁钾钒。我也很想固体物理学的棒棒的,算出一个催化剂再把它合成出来,奈何世界上绝大多数人都没这个脑力(听说有一个美国大牛一直在这么做)

还有人提量子隧传,这个我承认我不懂,各种量子效应在我这就像玄学,就知道stem用了隧船效应。

以及何政达老师的那个回答,他的课我也旁听过,写的挺好的,总结了很多已经探明的规律。


user avatar   yinfupai 网友的相关建议: 
      

这绝对有道教的外丹术啊,很多早期资料里都在说外丹术的化学反应,并且大多仅仅视作简单的无机物之间的反应

实际上光炼丹基本材料常提及的就有六十多种,里面包括大量有机物与无机物的复杂反应,根本不是初级化学能够解释得了的。

更进一步的哪怕一些无机物在人体中的反应,也是完全搞不清楚的,比如换到二十年一定会说砒霜就是有毒,虽然也知道可以入药,但是并不知道为什么,然而最新的认识告诉我们砒霜可以治疗白血病,并且原理很有意思:砒霜可以让不良细胞自杀,这对于外丹中使用砒霜也有一定的解释意义。

又比如说,在外丹术中,制作炉用的封泥,材料之一要使用牡蛎壳,这几乎是所有丹经里的明确要求。

并且在《黄帝九鼎神丹诀》中,对于牡蛎壳要求取“东海左顾牡蛎三百斤“,明显指出是海牡蛎,这是非常重要的。

为什么要用牡蛎壳?

当年孙思邈《太清丹经》中称推测牡蛎壳可能是为了细腻,所以推测是无用之物,但是他也没说什么可以替代,所以不过还是遵循古法,到了后面发现并不简单,于是又说可能有其它的更好解释,只是暂时不太清楚而已

很多研究者受到类似的影响,试图简单将牡蛎壳与石灰等同。

因为牡蛎壳的主要成分是碳酸钙CaCO3,而生石灰为氧化钙CaO,海蛎壳高温煅烧后:

CaCO3→CaO+CO2,故而可以形成氧化钙与二氧化碳。

所以牡蛎壳锻烧后能够形成生石灰,能够可以作用涂料,但它不仅仅是石灰,因为牡蛎壳还含有20多种微量元素及17种氨基酸,如果使用牡蛎壳粉调配土壤,能够产生有保湿性,保肥性及透气性,并且还能促进微生物的循环吸收,比纯粹的生石灰要好,有极强的防腐作用。

另外,牡蛎壳粉能够吸附低浓度重金属离子,这对于减轻丹药的重金属成分也有辅助作用。

根据国外学者的研究,将牡蛎壳放入土壤中,能够大大提高洋白菜的产量,并且能够使酸性的土壤碱性化。

更重要的是,在混凝土材料中,加入10%牡蛎壳粉,能够增强混凝土的抗冻性与抗水渗透性,并还有防霉的作用。

而外丹中制作用于封炉的泥,一些专家认为实际上就是中国最早发明的混凝土。

即使单纯使用牡蛎壳,它的作用也是很明显的,国内广东福建一带有很多古代蚝壳做的房屋。

比如在深圳沙井有一座江氏宗祠,就是一座典型的耗壳屋。宗祠面积约4万平方米,始建于清代初期,最大的特点就是外墙使用蚝壳材料砌成,外露的蚝壳如鱼鳞般镶嵌成墙体,深圳地区每年都有几次台风,然而已经有几百年历史的宗祠却并没有受到破坏,比许多现代建筑还要结实。

当地人都知道,蚝壳房子具有冬暖夏凉,不积雨水,不怕虫蛀的特点。

其它还有很多有趣的事,比如这个封泥中用到了卤碱,盐卤凝结而成的氯化镁等物质的结晶,适合用于制作耐火材料,但是如果过程中发生化学反应导致镁有毒怎么办,所以构成材料里又有戎盐,而戎盐(氯化钙)有可以解除镁中毒的作用,并且戎盐不但有很强的吸水效果,另外还有一个重要的作用是它能够加速封泥的凝固速度,封泥制作比较复杂,其它的在贫道前年底博客上有过一点探讨。

上面内容全是出自相关论文,当然,目前的研究确实就是那么的浅

曾经有学者探讨过按《太清丹经》来制造六一泥,从物理特质上进行研究,得到了耐火性质还不错的材料,但是并无对于进一步对于炼丹,也并从使用上来探讨,以至未能发现封泥的更多特性。

所以不要以为道教的外丹术的内容早已被认识清楚,实际上这才刚刚开始。


关于上面涉及牡蛎壳中内容描述,被一些人说是民科,贫道就乐了,看来知乎真是充满精英啊。


参考资料:

泉州蟳埔村“蚵壳厝”牡蛎壳来源初考 - 中国知网

牡蛎壳与煅制牡蛎壳化学成分的比较研究 - 中国知网

牡蛎壳粉对水体中低浓度重金属离子的吸附性能研究 - 中国知网

牡蛎壳粉对酸性土壤的修复及其对镉的钝化作用研究 - 中国知网

牡蛎壳中钙的改性及吸附特性的研究 - 中国知网

牡蛎壳土壤调理剂对北沙参生理生化影响的研究 - 中国知网

牡蛎壳的开发利用 - 中国知网

以牡蛎壳为载体海卤缓释肥对香菜叶绿素·氨基酸和微量元素的影响 - 中国知网

矿物土壤改良剂对酸性红壤改良的影响 - 中国知网

天然牡蛎壳对磷吸附特性试验研究 - 中国知网

热解温度对牡蛎壳物理化学特性的影响 - 中国知网


user avatar   chaosmuseum 网友的相关建议: 
      

真是糟糕,我们竟然还不能确定口腔溃疡这样的小毛病究竟因为什么!


口腔溃疡实在是既常见又恼人,它比嘴唇上的疱疹更流行,对生活的影响更严重,也更加神出鬼没。

所谓溃疡,就是上皮表面崩解坏死并无法愈合的伤口,口腔溃疡就是口腔黏膜上无法愈合的伤口,它最初只是黏膜表皮破损,没有明显感觉,最多只是有瞬间的刺痛感,随后就逐渐扩大加深,一两天甚至几小时之内就能深及真皮,在接下来的一个星期里带来一触即发的剧痛,影响说话和进食。有的人因此营养不良,口腔溃疡就更频繁了。

然而口腔溃疡的发病原因,坦率地说,我们目前还不清楚,因为口腔黏膜的上皮非常疏松,很容易出现微小创口,任何延迟愈合的因素都可能造成溃疡。

比如说,戴假牙、戴牙齿矫正器、嗑瓜子、龋齿破损、吃硬脆的油炸烧烤,都能带来频繁的机械摩擦,不断刺激伤口,所以不难发现,口腔溃疡总是出现在接触牙齿较多且粘膜较薄的部位,比如双唇内测和两颊内侧,而上皮角质更厚的舌正面、牙龈以及上颚就比较少见。鉴于吸烟能使口腔粘膜角质化,烟瘾重的人往往少患溃疡。

类似的,某些给口腔粘膜带来化学刺激的食物,比如辣椒、菠萝、芒果、腌渍物、强酸碱性食物,或者诱发轻微过敏的食物,比如咖啡、坚果、巧克力、乳制品、柑橘类水果、甜食里的肉桂醛,都可能偶然性地触发溃疡,特别值得一提的是,十二烷基硫酸钠也被怀疑与口腔溃疡有关,但包括牙膏在内,95%的洗护用品都用它去污。刚刷完牙吃什么都发酸发涩,就是因为这种物质能暂时瘫痪甜味觉。

同样的,多种感染也能诱发口腔溃疡,单纯疱疹病毒、带状疱疹病毒(Varicella zoster virus)、人类腺病毒(Mastadenovirus,HAd)等极端常见的病毒都与口腔溃疡有关,像链球菌和葡萄球菌这样常见的体表共生菌也能偶尔促进溃疡。

在最初的诱因之后,缺乏维生素B1、B2、B6、B12、锌、铁和叶酸也会普遍性地延缓上皮组织修复速度,带来复发性的口腔溃疡。

但这些因素都只关系到伤口愈合而已,口腔溃疡独特的症状与免疫系统关系密切——我们现在已经知道它与T淋巴细胞释放的白细胞介素和肿瘤坏死因子有关,这些物质都能启动程序性的细胞凋亡,黏膜肥大细胞和巨噬细胞也参与其中,它们都能分泌同类物质,促进局部组织的炎症,焦虑、疲劳、免疫系统疾病和使用免疫抑制药物总是与口腔溃疡相伴发生。

另外,口腔溃疡还总是呈现出明显的遗传性,因为它们与一型白细胞抗原有关——这种蛋白质存在于每个有细胞核的活细胞表面,除同卵双胞胎以外,每个人身上都不一样,它们的功能相当于细胞的身份证,是免疫系统识别自体和异体,以及健康细胞和感染细胞的依据,而某些白细胞抗原的具体性状就与口腔溃疡的发病率有关。

所以综合目前的研究来看,我们认为口腔溃疡并没有某种专一的致病因素,而是可以被多种因素诱发的局部自身免疫问题,好在口腔溃疡症状很轻,通常不需要特异性地治疗,按照上述原因排查一下就能快速自愈。对于某些持续一周以上的患者,可以使用凝胶缓解疼痛,同时加入曲安西龙、地塞米松等缓解自身免疫问题的皮质类激素,或者局部止痛的卞达明喷剂——许多复方喷剂还会综合这些成分,效果非常理想。

你为什么口腔溃疡|混乱博物馆 https://www.zhihu.com/video/1178327727454801920

想了解更多你不知道的知识,请在微信公众号搜索「混乱博物馆」,关注我们。


user avatar   stardust-x 网友的相关建议: 
      

月亮错觉之谜,看起来似乎本应非常简单的一个问题,但时至天文、物理、脑科学已经很发达的今日却仍然无法解开,曾引无数学者竞折腰,这的确相当令人费解。



很久以前,古人就注意到了满月从地平线升起时看上去非常的大,很多时候要比升到头顶天空时大一倍不止,对于太阳与星座来说也是如此,公元前七世纪亚述帝国就在泥板上用楔形文字提到了这一现象。数千年来众多哲学家与科学家提出了很多分析方案试图解决这个问题,涉及到几百篇研究论文和许多书籍,但令人遗憾和不服气的是仍然无法解释清楚其中的原因,为什么呢?


1、大气折射



这可能是多数人最先想到的一个原因,亚里士多德在两千多年前也是这样认为的、托勒密的想法也与此类似,就如同看向水中时池塘变浅了、水里的物体距离我们更近了、好像在表观上被放大了一样;但若是你离水塘足够远,看到的鱼其实只是略微比实际位置高了一点点,拉近的效果早已微不足道。如今我们已经确切的知道,折射只是改变了光线的入射角度、并没有将物体放大。



越接近地面空气的密度越高、折射率越大,我们就像鱼在水中看月亮一样,只是看到的月亮要比它的实际位置更高,以至于月球实体并没有真正的露出地平线时就能看到它。并且,来自月亮底部的光线要比顶部光线穿过密度稍微更大一点的低层大气,底部折射就比顶部折射更明显,使得月亮的影像在垂直方向上缩小了一些,看起来是一个略扁一点的椭圆,但升高之后就变圆了。


另外,空气分子对波长更短的蓝光散射作用更强,月光从地平线照射过来时要比在天顶位置穿过更长距离的大气,蓝光大部分都散射掉了,使得初升的月亮看起来更偏红或橙黄色。大气层对月亮影像的影响,除了折射与散射之外,再无其它改变。


2、距离变化


有些古人认为可能是月亮距离地球时远时近所造成的,这也实属正常。但在牛顿之后,就能定量的解决这个问题了。



月球在近地点和远地点时,在视觉直径上带来的差异只有百分之十几左右,而在同一个夜晚之内地月距离的变化完全可以忽略,这不是巨大月亮错觉的成因。并且,月球在地平线位置时,还要比在天顶距离观察者远了一个地球半径,对于地月距离来说也是可以忽略不计的。


3、错觉消失


月亮错觉是如此明显而又很奇怪,所以研究者采用了很多不同的方法进行观察来比对。


A.最简单的,是弯下腰从双腿之间倒着看,虽然是个淘气包举动,但令人惊诧的是,错觉的效果大打折扣,月亮看起来没有那么大了。。。



B.用纸卷成一个筒从中来看月亮,这样会消除地平线、房屋和树木等景物的影响,月亮同样开始变小了;怪异的是,纸筒的直径越小所看到的月亮也会随之变小;将纸筒缩小到只能容纳月亮的尺寸,然后等它升到天顶时再进行观看,会发现月亮仍然只占据了纸筒的直径范围,大小没有任何变化。简便的做法,将手指弯曲成一个小孔,一边看月亮一边改变孔的大小试一试,然后再用同样的方法观察一下远处的楼房,你会发现只对月亮的大小有影响。


C.将胳膊伸直,选择一个合适尺寸的小物品(例如硬币)捏在指尖,仅用一只眼睛来观看,让小物品恰好覆盖地平线月亮的大小;然后等月亮升到天顶看起来已经明显变小时,用同样的方法你会发现小物品不大不小仍然恰好遮挡住了月亮。


D.既然肉眼总能看到不一样大小的月亮,那么用照相机拍下来试试?



不同高度的月亮,除了开始略扁、越升越圆之外,无论其天空位置如何,对于相机来说大小居然总是完全一样的。。。



虽然以我们的肉眼来看,月亮在升高的过程中不断变小,但在相机的延时序列中却完全没有变化。从感觉上来说,这个反差很难接受,但事实的确如此。机器是冰冷的,不会自主调节、更没有适应性的概念,天文台的测量结果同样如此,同一个夜晚的月亮视角是恒定的。



至此,基本可以确定,月亮错觉的产生与天文和物理学无关,这应当是人脑的感觉机制使然,但大脑为何独对月亮与太阳做出如此解释、在观察其它景物时似乎并没有这种感觉呢?


4、艾滨浩斯错觉


既然从纸筒中看月亮这种错觉就消失了,那么是不是楼宇、树木等景物的对比造成的影响呢?



与浩瀚广阔的夜空相比,房屋、树木等细节上的景物就显得非常小了,因此它们所环绕的月亮在对比之下就会被衬托得很大。不少人一度认为这应该就是答案了,但夜空中并没有围绕月亮的大物体,实际上是非常空旷的,所以应该用下面这一张图来进行比较才更合理。



这样看的话,效果就很不明显了,而且在晴朗夜空中布满小星星的时候,月亮反应该被衬托得更大才对。



但事实并非如此,在晴朗的夜空中,月亮看上去也是初升的时候大、位于天顶时小。关键之处是,按照艾滨浩斯错觉来进行解释的话,若在空无一物的地平线上来观察错觉就应该消失,然而在高空飞行的飞机上虽然看不到任何地面上的细节景物,但月亮错觉仍然存在,在茫茫大海中亦是如此,长河落日圆也能说明问题。



不过,在前景物体的对比下因为透视失真带来视觉上的尺寸差异的确非常大,如果月亮在你的视线中处于楼顶、树梢等位置时,会比空旷处大上许多。



感知上相对距离(深度)的变化,会带来视觉上的巨大反差。



既然排除前景物体的影响之后,对于飞行员和海员来说,月亮错觉依旧存在;那么,将高度再次大幅提升呢?极限也就是在空间站上的宇航员了,事实上月亮错觉的确消失了,在他们的眼中,孤零零的月亮、地球以及太阳的视觉大小几乎是不变的。


难道这是因为与地球足够远,消除了充满视野的平直的地平线这类地形影响、看到的是真实的曲率地球,使得大脑感知在水平和垂直两个方向上的距离判断不会产生太大偏差了吗?


5、庞佐错觉


我们的大脑更擅长水平方向上的距离判断,对于日常生活接触之外物体的垂直高度的估算能力比较差(例如一座山峰)。没有任何参照物的天顶苍穹尤其如此,这也与我们的生活经验有关,因为头顶的云总是很近、而接近地平线的则非常遥远;鸟和飞机也是一样的,飞向地平线时比在头顶距离更远、视觉图像会变得更小,事实与感觉相符。



这种事实经验可能会在潜意识中改变我们的认知,那就是原本半球形的天空,在感觉上好像变成了更平坦、弯曲更少的扁平圆顶,大脑在潜意识中认为地平线附近的天空比头顶上方的天空距离更遥远。



庞佐错觉此时就发挥作用了,位于汇聚线上方的物体看起来会更大。



这是因为上图中两个月亮图像的大小是完全一样的,但背景画面使得视觉透视失真、对深度感觉出现了错误判断、认为上面的月亮距离更远,但二者在视网膜上的投影面积(或视角)是相同的,所以大脑只有将“远处”既上面的月亮解释为更大才能符合它们占据同样大小视网膜面积这一事实。



上图中前三辆车的实际大小差不多、后三辆也是,但它们是依次离我们远去的,体现在图片中就是所占面积越来越小,可是我们却没有明显的感觉,依然认为都差不多大。这是因为人类具有“知觉大小恒常性”,当一样熟悉的物体离我们远去时,虽然它在视网膜上的投影面积迅速变小,但在一定范围内我们感知到的对象尺寸相较其实际尺寸却没有什么变化。


例如一个人距离你2米、4米、8米,你不会感觉到他的大小尺寸发生了明显变化,大脑自动的进行了视觉补偿、调整放大,当然几十米开外肯定就变小了。



事实上这些车的图像尺寸是在迅速减小的,如果将车在图片中的尺寸变成一样大,我们又会如何感知呢?



上图中三辆车的图像大小是完全相同的、在视网膜上的投影面积也一样,但知觉大小恒常性机制将远处的车解释为更大,进入我们意识中的就是大脑处理之后的错觉结果。图片中的“远”并非真正的远,而是视觉透视的效果是“远”的,我们就会依照经验认为是真的远。如果将庞佐错觉图片缩小或者观看距离拉远,超出大小恒常性的作用范围,效果就会显著下降。



对于初升的月亮来说,从眼前延伸至地平线、逐渐缩小的地面景物与地形收敛,在我们的视野中似乎起到了汇聚线的作用,而扁平天空也让我们觉得地平线月亮要比天顶月亮更远,但月亮的视角是恒定的、在视网膜上的投影面积是同样大小的,庞佐错觉效应使得大脑做出了地平线月亮更大的解释。



随着月亮逐渐升到天顶,我们对垂直高度的认知出现了巨大偏差,感觉天顶很低、距离更近,所以在视觉上月亮就变小了。也就是说,在视网膜上占据同样大小投影面积(或视角)的物体,大脑会将感觉位置远的解释为比距离近的更大。



这种解释看上去比较符合逻辑,但却存在一个严重的问题,那就是大多数人在主观上,实际上是感觉到地平线的月亮距离自己更近、天顶的更远,与前面的推论恰好相反。两小儿辩日,近大远小、晨凉午热,孔子曰:孰远孰近,我也不懂哈~~


再就是对庞佐错觉的神经机制并不清楚、对非图片的在真景实物中发生的月亮错觉是否生效也很难确定、物体大小远近的反差处理在大脑中并不遵循物理规律。不过,神经学上的发现可能会为此带来转机。


6、感知分流


前面说过了,大多数人认为地平线的大月亮距离自己更近,但这却也可能是感知距离远的“因”导致了感觉距离近的“果”。


扁平天空 —— 感知地平线远 —— 解释月亮大 —— 因为大所以感觉距离近


这个大小与距离悖论的因果关系有点精分,意味着感知导致了感知,但若在人体中存在两种感知处理系统,而其中一套是意识不到的半自主机制,那么就可能会合乎逻辑。别不信,看下面的实验,两个长方体是完全一样的,但收敛的背景图案让人产生了庞佐错觉,认为上面的长方体要大上许多。



但当实验者用手去拿时,手指却没有张开得更大,而是正好合适的大小。



进入眼睛的同一幅影像在大脑中似乎产生了两条信息处理流,一条令人产生了主观上的视错觉,而另一条指挥手部动作的却是完全按照实物大小进行处理的,只是后一条我们根本没有意识到就自动的完成了。


也就是说,视觉感知和视觉指导动作之间是分离的,手指实际抓握动作的尺度调节不受尺寸感知错觉的影响。这种现象由David Milner和Melvyn A. Goodale在1992年发表的论文中初步确认,认为人类拥有两种不同的视觉处理系统。


对于腹背双流模型的具体机制与作用过程虽有争议,但其存在是确定的,如果能够设计出与月亮错觉感知有效结合的实验来进行论证分析,我个人认为可能是解决这个千古谜团比较有希望的一个方向。


目前还没有发现有学者将这两种现象关联在一起进行研究,感知导致了感知过于匪夷所思,这是一个疯狂的错觉叠加领域,当然也可能只是一种臆想。感知是大脑处理的结果,远比感知本身要复杂得多。盲视现象与线索启动效应表明,有些输入信息我们的确是意识不到的,但其处理结果却能影响我们有意识的行为。


研究者们还提出了一些理论来解释月亮错觉,例如视差、眼动效应等,但都无法逻辑完善或能够得到实证的解答这个问题。虽然令人遗憾,但却可以理解,因为涉及到了大脑究竟是如何整合与处理的,已经进入了意识是什么这个终极领域。



输入信息经过初级皮层处理之后,就进入了联合皮层,然后究竟怎样形成了我们有意识的体验还远远无法得到答案。以我们的物理、化学和生物学认识,整合必须要有其物质基础和内在的逻辑机制,这些信息的组织和处理怎样让我们“看到”、意识又是如何涌现而出?感兴趣可以看看:



点开这张GIF动图,之后白圆圈内会有一只跳动的红兔子;遮挡住你的右眼,然后用你的左眼专注的盯着图中右边的圆点,在图片宽度三倍左右的距离上前后调整与你眼睛的距离;在合适的距离上,兔子就消失了。。。这是大脑用背景自动的填充了盲点视野、无论多复杂。


我们眼睛的绝大部分视锥细胞都集中在中央凹,也就是说能够分辩清楚细节的视野范围是比较小的,而注意焦点却又是留意一些东西的同时忽略另一些东西的能力;在双眼扫视的过程中大量的细节实际上都是看不到的,视皮层的处理能力也没有那么强。一旦重新去仔细审视,会发现原来有很多的细节并没有被注意到,变化视盲和不注意视盲是比较典型的现象。


然而,无论是徜徉在繁华的街头,还是在高速列车上望向窗外,我们都不曾感觉到有任何的空隙和缺失,世界在我们的眼中是连续而完整的,这很可能是大脑自动填补的结果。


那么问题来了,如果大脑已经知道什么东西需要填充,这样做的意义是为了让我们感知到完整的世界吗?这可能仅仅是大脑的一个基本功能而已,但关键之处在于:类似的功能会不会作用在其它方面呢?例如月亮错觉。


可以想象的是,如果没有对意识的进一步了解,我们很难研究清楚大脑为什么会将初升的月亮、太阳解释得这么大。所以,通篇几千字说完,又无奈的回到了起点:月亮为什么辣么大?




user avatar   huo-bo-li 网友的相关建议: 
      

牙齿是一种陶瓷材料

一般陶瓷材料需要高温烧结生成

然鹅,牙齿是在正常体温下生成


就两点(1.陶瓷大家庭有哪些常见成员。2.牙齿是否含有陶瓷.)统一回复下评论区

1.

很多小伙伴认为陶瓷就是陶土经过烧制而成的瓶瓶罐罐、瓷碗瓷壶,实际上现代科学所说的陶瓷材料是一个更广泛的概念。

你们心中的陶瓷是长这样

或者这样

然而这些也是

好了,亲爱的小伙伴们,看到这些,是不是也搞不懂啥是陶瓷材料了吧

简单点说,陶瓷是无机化合物、非金属固体材料,其包含主要以离子和共价键结合的金属,非金属或类金属原子。一般而言,陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料

不只是景德镇出品才叫陶瓷,啊啊啊

那传统陶瓷和功能陶瓷有啥关系


2.牙齿是含有陶瓷材料的


导航 >>>>>>

专栏(欢迎订阅投稿)

繁星悟语 ······················································用Python做科学计算

计算物理·······················································本科物理与研究生物理

收藏夹(欢迎阅读分享)

知乎体科普 ···················凝聚态物理101问与答·················· 物理干货铺·················· Python收纳盒

学术黑名单 ···················劝退实验室······································ 学习资源站


user avatar   pang-tui 网友的相关建议: 
      

塑料袋。


{抽时间完善了一下答案,见后面}


别以为天天用的塑料袋科学界已经搞明白了,实际上聚合物高分子的最简单性质都是一坨浆糊。
最简单的聚乙烯塑料,高分子链段的纠缠使聚合物有了延展性和可塑性。
然而纠缠的定义居然都没有搞明白。。。

英国哪个大学的数学系大牛来着,在2015年大分子上发表论文,通过强化的统计方法和可视化方法,他终于利用分子模拟搞清楚了纠缠的发生和发展,学术界终于有第一人可以直观给出定量的纠缠定义了。

高分子聚合物现在都应用到宇航飞机了,居然连最基础的链段作用精确定义都没有,更别提分子结构设计,和分子结构预测宏观性能了。

衰,聚合物应用领域目前都是先射击再画靶的状态。


~~~~~~我踏马的就是分割线,下面是更新的,加点图骗赞~~~~~~~~~

0. 高分子研究从分子开始

高分子聚合物的研究难点在于,从局部看,高分子聚合物链段长短不一,结构可能也不完全相同,混合在一起处于高度无序的混乱情况;然而从宏观来讲,高分子聚合物却有一定的特性,似乎存在着规律。因此,高分子特性的理论研究主要从分子结构着手,来研究大分子的相互作用,进而推广到预测宏观性质上。

这种自下而上的研究方式,当然要以分子模拟为主了。

分子模拟的开山劈地之作,要数1977年Nature那一篇石破天惊的论文了。

1977年时,计算器都是奢侈品的时候,已经有人写出了Fortran的分子模拟代码,用来模拟蛋白质了。没错,高分子的分子模拟技术最早是由生物那帮实验狗们开发的;事实上现在分子模拟的前沿和最广泛的应用,仍然是生物领域,高分子化学领域其实很小众。

McCammon, J.A. et al. Dynamics of folded proteins. Nature 267, 585-590(1977)

这篇论文发在Nature上,不但因为其开创了划时代的分子模拟技术,更因为他得到了一个震惊世界的结论。彼时科学界认为蛋白质这种大分子处于一个相对稳定的状态,然而分子模拟结果显示(尽管当时只能做到模拟9.2ps真空状态蛋白质动态),蛋白质完全不是静止状态,每一个分子都在不停的震动,最终使蛋白质的链段在运动、平衡中不断转换。

学术界为此震惊,没想到这一坨抽搐的大分子居然就是蛋白质真正的动态。从此,科学界有了新的论文灌水神器--分子模拟。


1.真空农场的球形鸡

分子模拟虽然是个有用的利器,但是其理论限制非常明显。首先,对于聚合物体系,从量子角度计算电子显然太昂贵,所以所有电子被简化成了电荷,变成了原子的一个参数;其次,分子模拟计算中的积累误差非常大,因此常用的精确数值解法反而由于不够稳定的特点而被抛弃(例如龙格库塔法),取而代之的是解不那么精确,但是非常稳定的能量守恒解法。

这还不算完,因为计算每个原子也太累了,索性把一团原子都用一个球来代替吧!把聚合物变成一堆弹簧连起来的珠子--Bead-Spring Model。更神奇的是这个BS模型居然还挺准。

▲生物领域,这种粗粒度模型更为广泛,但是要谨慎使用

聚合物在空气和溶液中,计算太麻烦,省略吧,变成真空。

这样,大部分分子模拟都变成了真空场里一堆球的动态运动,真空农场的球形鸡出现了,科学界用的不亦乐乎。

2.高分子聚合物难在哪?

聚合物的分子链段就像头发丝一样,不同长短、粗细、结构的头发丝缠在一起,有时候丝般顺滑,有时候纠缠不清。这种长链分子之间的缠绕,高分子研究中叫缠结(评论区大神教我做人)。缠结可以说和聚合物的性质有着密切关系,为何塑料袋可以铺展开来,变薄变透明却又不破裂?因为聚合物分子之间有缠结,施加一定外力后仍然缠在一起,只是应力变大。此外还有聚合物挤出变形、虹吸等等现象,都和链段缠结相关;在溶剂中,聚合物链段发生松弛,有的缠结可以解开,有的解不开,这也影响了聚合物加工的过程。

如果我们可以充分从分子结构预测聚合物的缠结特性,进而计算宏观性质,那么聚合物挤出、成型等等加工过程将会变得更为可控。例如,如何把塑料袋做的更薄更结实,是否可以从分子修饰来影响聚合物特性,或其他等等方面进行研究,效率要高过试验试错的研究方法。

然而理想非常美好,现实十分窘迫。聚合物在溶液中的松弛行为已经得到了充分理解(因为稀溶液体系比较简单),但是聚合物的熔融、塑化(不知道是不是这个词,本人非专业)和撕裂却是高分子模拟的噩梦。尤其是最后的撕裂过程,由于涉及到分子键的断裂,所以分子模拟和量子化学计算都无能为力。更可怕的是,在高分子领域,聚合物被撕裂可能是也可能不是一个化学过程,很可能只是缠在一起的分子自己脱开了,没有分子键断裂,也可能短键和脱开同时发生。

目前最先进的分子模拟技术已经可以模拟石墨烯断裂过程,但是对于聚合物断裂过程,仍然毫无进展。

说回聚合物的缠结,至少这个现象是目前理论可以解释、预测的一部分内容。

那么缠结的定义是什么?答案是,说不准。我们可以说两个链段缠在一起了,但是什么情况开始算缠结,什么情况算分开,对不起,没有定义。

直到2014年。

英国Reading大学数学物理科学系的Likhtman教授可以说是聚合物分子模拟界的大牛,靠着分子模拟理论深度独步武林,Science常客。在2014年,他在权威杂志Macromolecules上兴奋(本人脑补)的发表了最新研究成果《Microscopic Definition of Polymer Entanglements 》,直译一下:聚合物缠结的微观定义。(文献:dx.doi.org/10.1021/ma40 | Macromolecules 2014, 47, 1470-1481 )

大牛就是厉害,在期刊上给一个学术常识下定义。

Likhtman通过一些特征参数筛选统计了分子模拟过程中的现象,成功实现了对缠结作用的精确观测。

▲终于可以从分子模拟海量数据中统计缠结现象了,这么好的结果为什么不发Science?

看了Likhtman的结果,兴奋之余不免流下两行清泪,原来这么基本的缠结现象,学术界居然到了2014年才首次在分子模拟结果中明确观测,才能定量给出定义。

▲Likhtman还发明了缠结现象可视化方法,让我们(他自己)可以观测缠结的动态发展

这些成果对缠结现象进行了很好的归类,图像优美,就像在跳舞的毛毛虫。

▲Likhtman归类的集中缠结行为模式

分子模拟发展到了这种程度,更像是在求解绳扣问题的拓扑学了。如果我们再把Bead-Spring模型中的弹簧和小球的参数调一下,其实这就变成了弦理论模型。。。(弦理论中的弦也是由球簧模型来表示,只是作用力等等不同)

时间到了2014年,高分子的缠结现象终于得到了定义,我们的高分子理论研究,终于可以顺利展开了。

与你们对科学的悲观不同,我看到的是一片蓝海,这么一个学术的汪洋大海,无限的论文等着你来发表。当然,工业上不用理解这一套,聚合物塑料袋该怎么做还是要怎么做的。

3.塑料还有哪些难点?

高分子是我们最好的材料,它既是我们丢弃的塑料袋,染白了大地,也是天上飞机经济舱座椅上的廉价PU,温暖了你的屁股;它既能绝热绝缘,成为电源插座,又能导电传质,为燃料电池做电解质。

然而,在聚合物领域,我们不得不面临一个尴尬,当我们有一种材料需求时,我们是无法根据需求来设计分子结构的。

例如,我需要燃料电池里面的聚合物电解质电导率高、又不降解。那么请问什么样的分子满足要求呢?答案是不知道。

也许我们根据经验可以在分子上画几个基团,分析一下这样的聚合物为什么性能更好;也许我们可以用分子模拟计算几个想象聚合物的性能,说他们如果制备出来是更优秀的材料。

但是结果多半是,真正的材料性能太差,或根本是南辕北辙。理论计算的性质如果能与实际分子有着几个数量级的差距,那都算是非常精确的模拟了。

所以说高分子领域处在先射击、再画靶的状态。当我们勾兑溶液、过滤产物,终于发明一种新的聚合物的时候,我们大部分状态是不知道这个聚合物能干嘛的,只能不断的试来试去,最后发现了聚合物的最佳性质和应用领域。

过程有点像盲人摸象。

这中间,无数优秀的材料被错过。例如PBI,谁能想到这么优秀的工程塑料、LEGO玩具的忠实供应商,居然可以摊薄了去做燃料电池电解质呢。


4.不要一叶障目

不要嘲笑分子模拟真空农场球形鸡的超级近似是不切实际,这反而恰恰说明了我们科学的飞速发展。从一个抽搐的蛋白质,发展到了现在模拟聚合物熔融过程,仅仅用了。。。40年,这是飞速的突破!

虽然高分子中存在过多的黑盒过程,我们无法理解其中全部奥妙,但是并不影响我们继续玩着乐高、用着塑料袋。

但是,由于我们对世界的好奇心,驱使着不断有人去对这些微不足道的微观现象进行研究。而且根据人类2000年的历史经验,每次这种对于基本原理的探寻,都会有更为丰厚的技术回报。

各位研究生、博士生们,继续搬砖吧,仰望星空时间到此结束。




        

相关话题

  应如何控制情绪? 
  科学研究的最终目标和目的是什么? 
  为什么心理学的研究都爱做中介调节作用? 
  「漫画分镜」在四维空间是什么? 
  人最重要的能力是什么? 
  如何创作出一篇合格的科普文? 
  如果华佗的《青囊书》没有失传,中医外科真的达到或者超越西医外科的高度吗? 
  女朋友喜欢静静地注视着男朋友是为什么? 
  如何消解孤独? 
  110伏电压和220伏电压哪个更科学? 

前一个讨论
回看二战之前的美国,再看二战之后直到今天的美国,是不是有一种屠龙少年终成恶龙的感慨?
下一个讨论
家境并不富裕,高考完想买两万六的电脑,值得吗?





© 2024-11-21 - tinynew.org. All Rights Reserved.
© 2024-11-21 - tinynew.org. 保留所有权利