2010-11-05 01:05

记得小时候看综艺大观, 有段时间世界真奇妙不是让嘉宾来回答问题, 而是由三个人来给出似是而非的答案, 再由嘉宾选择一个正确的答案. 我那时就很惊叹这些胡扯出来的答案有多么精巧. 而现在, 读了这么多年书, 也不禁技痒, 试着胡扯一下.

常见于教堂的哥特式的窗户

教堂哥特式彩色窗户

哥特式的窗户五颜六色, 看起来很漂亮, 谋杀了许多参观教堂的游客的胶卷. 不过说起这种东西的由来, 就比较寒碜了. 原始人类很早就开始有了宗教崇拜, 我们现代的纪年更是以宗教中圣人的诞生作为标准. 不过在那个时候, 玻璃冶炼的技术还很落后, 玻璃拿吹管吹出来时往往有很多瑕疵, 例如小气泡或者斑纹等等, 这种粗糙的制品要放进教堂自然是对神有所不敬的, 而且对潜在的信教者也没有吸引力. 为了改变这种状况, 人们开始顺着斑纹往上面涂上各种颜色, 到后来更是发展为依着纹理在玻璃上作画. 虽然到后来玻璃的冶炼技术有了大大地提高, 玻璃中的杂质也越来越少, 但这种绘画风格却保留了下来. 成为的教堂的景观.

高维空间的元素周期表

经常看到有人拿虫洞来做快速星际旅行的设想. 这个设想源于这样一个简单的事实: 你在一张纸上话两个点, 基于欧几里得几何, 这两个点之间最近的距离是连接这两个点的直线. 纸上的世界是一个二维平面, 答案的确如此. 而如果你恰到好处地将这张纸折起来, 这两个点之间的距离也许会相当短, 在三维空间中, 要缩短二维空间中冗长的直线的确很简单. 因而有人设想能够在四维空间中缩短三维空间星际旅行的距离. 设想容易, 做起来却不是那么容易. 下面来讨论这样一个问题: 人如果进入四维空间会怎么样?

我们首先需要假设三维空间中常用的物理定律都仍然适用. 这一点就我的理解应该是不会有太大问题的, 因为最基本的物理定律都是基于对称性, 而对称性是和空间维数无关的. 我们接下来扮演造物主的角色, 开始创建我们的物质. 啊, 出问题了! 在三维空间中, 原子的外层电子是按照s, p, d, f壳层依次排布的, 每个壳层所能容纳的电子是和空间维数之间相关的. 而在四维空间中, 每个壳层所能容纳的电子更多了. 在三维空间中, C是一个特殊的, 成键稳定的元素. 而在四维空间中, 由于前述的变化, 组成我们身体的最基本的碳原子及其与其它原子的成键将发生剧烈的变化, 我们在进入四维空间的一瞬间就被不稳定的化学键吞噬得无影无踪了.

消化液酸碱度

为什么高等动物的消化液都是酸性的?

你可以简单地回答, 因为胃蛋白酶在酸性条件下活性最强. 不过很抱歉, 这不是一个正确的答案, 因为从进化的角度来说, 是先有酸性消化液环境, 再有胃蛋白酶的. 要解决这个问题, 我们必须从进化的角度开始, 了解清楚蛋白质在胃里的消化过程.

首先需要了解的是人活着从热力学角度来说是一个奇迹, 因为按照热力学的规律, 一个封闭系统的熵应该是不断增加的, 表观上来说, 人体的混乱度应该越来越大(例如, 牵引你眼球的肌肉纤维应不断衰老, 而致使你的眼睛滑进大脑). 而事实上不是, 人体的混乱度并没有随着时间的流逝而不断变大. 这是因为人体不是一个封闭系统, 我们不断于外界进行物质交换, 获得能量, 保证我们身体的有序程序. 这个过程中最重要的一点是人体对周围生物的食用. 而在摄取的物质中, 最重要最关键的物质是蛋白质. 蛋白质被人消化得到的氨基酸是组成细胞的重要物质.

接下来只需要分析人体对蛋白质的消化了. 实际上来说, 强酸强碱都能够破坏蛋白质的空间结构, 加速蛋白质的消化. 不过实际过程中往往不会那么简单. 首先, 消化液的酸碱度要保证平稳, 不能忽高忽低, 否则会大大降低对蛋白质的消化. 为此, 消化液中必须有一定量的弱酸弱碱盐来充当缓冲溶液. 这些缓冲溶液的作用是在酸度有较大变化时, 通过化学平衡吸收一部分的改变, 从而减小酸碱度的变化. 而由于有这些缓冲溶液存在, 如果消化液是碱性的, 则消化液中会有不少从缓冲溶液解离出来的阳离子, 这些离子会和分解出来的多肽或者氨基酸结合, 阻挠人体对氨基酸的进一步的消化和利用. 而如果消化液是酸性的, 则消化液中会有不少解离出来的阴离子, 这些阴离子不会与氨基酸结合(氨基酸本身在消化液中以阴离子状态存在). 因此不会存在这个问题. 从这个角度来说, 酸性的消化液更有益于动物对氨基酸的吸收和利用, 因此消化液在进化过程中被自然选择成了酸性.

题解

本科时的室友曾说他拒绝做没有答案的习题, 因此还是放点解释在这儿比较厚道:

  1. 这个是纯扯出来的, 我也不知道对不对. 近代的哥特式玻璃是由各色玻璃镶嵌而成的. 因此我上面的胡扯很有可能是没道理的. 好吧我写这一段是向凡尔纳的神秘岛致敬, 感谢凡尔纳同学的笔记让我对博物学有了这么大的兴趣.
  2. 四维空间星际旅行的设想建立在第四维是时间上, 这种情况下进入虫洞不会有我说的可怕情形发生. 这一段起源于高中化学竞赛的一道题目, 原题目要求给出二维空间内组成生命的基本元素, 记得答案是硼, 当然对十年前细节的回忆的确很不可靠.
  3. 这个是在纯胡扯了, 大概也许可能是对的.