9.3閱兵大典中

99B、100式坦克大火

可以注意到

它們使用履帶而沒有輪子

那是如何實現(xiàn)轉向的呢？

問答導航 Q1 為什么凈水機過濾后的水喝起來很甘甜，一般的自來水或井水就沒有這種甘甜的口感呢？ Q2 邊充電邊玩手機真的對手機有危害嗎？有什么危害？對筆記本電腦呢？ Q3 坦克和挖掘機用履帶前進，但不能像汽車那樣通過轉動前輪來轉向，那它們怎么轉向呢？ Q4 在單電子系雙縫干涉實驗中，其結果是依賴于量子的觀測坍塌確定原理還是依賴于實驗與觀測本身的環(huán)境對于量子系統(tǒng)的干擾退相干原理？ Q5 咳嗽醫(yī)生說不要吃糖，為什么又給我開止咳糖漿？ Q6 無籽西瓜與無籽番茄，是怎么得到的？ Q7 地鐵軌道里的新鮮空氣是從哪里來的？ Q8 都是蝸牛，為什么非洲大蝸牛這么討人厭？ Q9 塑料袋是“透明”的，為什么還會有一種朦朧感？

by JJ

答：

首先我們需要了解一下水中的味道是怎么來的。純凈的水是無色無味的，但是生活中使用的自來水中除了水分子，主要還含有泥沙、礦物質（鈣、鎂、鈉、硫酸根、碳酸根和偏硅酸等離子）和余氯等雜質。我們實際嘗到的水的味道就來自于上面提到的這些物質。研究表明，余氯聞起來有“消毒水”的味道，嘗起來有苦澀感；鈉在含量較低時呈甜味，含量較高時卻呈苦味與澀味[1]；此外, 一般認為咸味是由陽離子產(chǎn)生, 但陰離子可能對陽離子的口感產(chǎn)生影響。例如硫酸根可能產(chǎn)生掩蓋陽離子味覺的效果,偏硅酸的存在則會為口感帶來甘甜味[2]。

目前市面上，反滲透（RO）凈水器占據(jù)主流，它通過孔徑極?。s0.0001微米）的RO膜去除水中絕大多數(shù)類型的雜質，其中就包括會帶來咸味和苦澀味的物質。但是RO膜不能完全攔截雜質，仍可能有極少量的偏硅酸和鈉等離子殘留，而前面我們已經(jīng)提到偏硅酸和低濃度的鈉可以增強水的甘甜口感。

除此之外，凈化后的水相對于自來水，苦澀味大幅減弱，我們也不能排除所謂的甜味可能只是在自來水苦澀味的對比下產(chǎn)生的心理作用。

參考文獻：

1. BAROSHUK, T. C C. Sweet taste of dilute NaCl: psychophysical evidence for a sweet stimulus[J]. Physiology and Behavior, 1978, (21):609-613.

2. 蘇德林，叢麗.飲用水感官評價及工程技術[M].北京:化學工業(yè)出版社，2008.

by Decoherence

Q.E.D.

Q2 邊充電邊玩手機真的對手機有危害嗎？有什么危害？對筆記本電腦呢?

by 匿名

答：

對于手機和電腦來說，邊充邊玩都是有害的，但這主要是由于過熱而不是充電這個過程本身；但是對于不同產(chǎn)品，損害程度有所不同，先說手機。首先且主要考慮的就是電池，因為充電本身是一個會導致發(fā)熱的過程，而玩游戲通常都很容易產(chǎn)生大量的熱量，兩者效果疊加起來，首當其沖的就是電池——發(fā)熱會導致手機里的電池加速老化受損。雖然原則上如此，但是目前有一些技術能夠改善這一問題，在許多新出的手機上都有應用。此外，如果使用質量不過關的充電器，那么很有可能會存在漏電等其它安全問題。同樣的，對于手機中的其它元件，也可能會因為質量不佳的充電線帶來的電壓波動或者過流導致元件損壞，或者由于過度發(fā)熱導致的高溫導致元件加速老化。

而對筆記本電腦來說，這種風險就比較小了。首先筆記本電腦本身設計的時候就是充分考慮了插電使用的情況的（因為這是常見情況），故按照其設計初衷來說，實際上一直插電使用是一個很好的選擇。如果你要不插電使用的話，最好也要在電量消耗到65%~75%之間的時候充電，否則會導致電池的壽命大大減少。不過重中之重的還是要保證一個合適的工作溫度，如果你玩游戲或者其它高負載運行導致筆記本電腦發(fā)燙了，那肯定也是會對電池以及其它元件有不可逆的損害的。

總而言之，問題的關鍵在于溫度！邊充邊用本身是沒有問題的，錯的是過熱使用——如果你的手機或者筆記本電腦在用的時候已經(jīng)明顯發(fā)熱甚至發(fā)燙了，那就需要拔掉充電器或者停止使用了。

參考文獻：

1. Yamamoto T. Guidance for accelerated testing and reliability—For electrical and electronic parts and equipment—[J].

by ArtistET

Q.E.D.

Q3 坦克和挖掘機用履帶前進，但不能像汽車那樣通過轉動前輪來轉向，那它們怎么轉向呢？

by Clear for Take Off

答：

像坦克、履帶式挖掘機在內的這種履帶式車輛沒有前后輪式的轉向結構，無法像常規(guī)車輛一樣靠轉動車輪的方向來控制車輛的運動軌跡，它們只能靠左右兩條履帶的速度差來改變行進方向，核心原理是利用履帶的相對運動，通過讓左右兩條履帶以不同的速度或方向運動，產(chǎn)生轉向力矩，實現(xiàn)曲線或原地轉向。

這種轉向方式在工程技術上通常叫“差速轉向”，本質上是把兩條履帶當成兩個獨立的驅動輪，通過讓它們轉速不同或甚至相反來產(chǎn)生轉矩，使整車產(chǎn)生旋轉或曲線運動。這種轉向方式不僅僅在履帶式車輛中被使用，還常常在只有單個固定轉向軸的輪胎車輛中被使用，例如平衡車。

履帶式車輛相較于常規(guī)輪胎式車輛各有各個優(yōu)點，輪胎式車輛轉向的效率高，行駛速度快，機動性強，省油，單次可行駛里程長；履帶式車輛可載重量更大，轉向的精度更高，在面對塹壕、陡坡等復雜地段時越野能力更強。

by 涼漸

Q.E.D.

Q4 在單電子雙縫干涉實驗中，其結果是依賴于量子的觀測坍塌確定原理還是依賴于實驗與觀測本身的環(huán)境對于量子系統(tǒng)的干擾退相干原理？

by 物理主義的文科生

答：

兩個原理絕非對立關系，而是兩個理論框架的不同內容，都是對于單電子雙縫干涉實驗合理解釋。至于為什么會存在兩種不同的表述，我們要從物理學史的角度才能看清。

要從歷史角度說清兩者與單電子雙縫干涉實驗的關聯(lián)，核心是看它們“誰先用來解釋實驗，誰后補全了邏輯”——觀測坍縮先登場，用“假設”解釋了實驗矛盾；退相干后出現(xiàn)，用“物理機制”補全了前者沒說清的“觀測到底咋起作用”，兩者是“先提現(xiàn)象假設、后補過程原理”的歷史遞進關系。

1. 20世紀20-30年代：觀測坍縮（哥本哈根詮釋）先“救場”，解決實驗的“反常識矛盾”。單電子雙縫實驗的核心困惑（“電子為啥有時像波干涉，一觀測就變粒子”），最早是在20世紀20年代實驗初步開展時凸顯的。當時量子力學剛起步，科學家沒法解釋“觀測”為啥能讓電子從“波性”變“粒子性”——比如1927年戴維森-革末實驗證實電子的波動性后，“觀測影響結果”的矛盾更突出。這時候，玻爾、海森堡等人提出“哥本哈根詮釋”，其中“觀測坍縮”是核心假設：他們直接說“量子系統(tǒng)觀測前是疊加態(tài)，觀測時會瞬間坍縮到確定態(tài)”，用這個假設“繞過機制、先解釋現(xiàn)象”——比如用“觀測電子路徑時，坍縮讓它只走一條縫，干涉就沒了”，先把實驗結果和理論對上。但這個假設的致命問題是“沒說清啥是觀測、為啥會坍縮”，甚至帶點“觀測者主觀影響”的模糊感，一直有爭議。

2. 20世紀70-80年代：退相干理論后“補位”，給“觀測坍縮”找了“物理實錘”。 哥本哈根詮釋的“模糊性”困擾了學界幾十年——直到20世紀70年代，澤爾、祖雷克等物理學家提出“量子退相干理論”，才從“微觀相互作用”角度補全了邏輯。他們發(fā)現(xiàn)：之前說的“觀測”，本質不是“人看一眼”，而是“電子和觀測儀器（比如探測器、光子）發(fā)生了量子糾纏”。儀器是宏觀物體，里面有上億個微觀粒子，還會和空氣、熱量等環(huán)境持續(xù)作用；電子的疊加態(tài)會快速“纏”到這些海量粒子上，最后“擴散”到環(huán)境里，疊加態(tài)就沒了（這就是退相干）。這個理論的歷史意義是：它把哥本哈根詮釋里“說不清的觀測坍縮”，變成了“能算、能驗證的物理過程”——比如能算出退相干只要10的負10次方秒，和實驗里“一觀測干涉就消失”的速度完全對得上。從此，“觀測導致干涉消失”不再是“主觀假設”，而是“電子和環(huán)境相互作用的客觀結果”。

簡單說歷史線：實驗矛盾→用“觀測坍縮”假設臨時解釋→用“退相干”找到假設背后的物理機制，前者是“應急的理論補丁”，后者是“補全補丁的底層邏輯”。

參考文獻：

1. 孫昌璞, 衣學喜, 周端陸, 等. 量子退相干問題[J]. 量子力學新進展 (第一輯). 北京: 北京大學出版社, 2000.

by 簡一

Q.E.D.

Q5 咳嗽醫(yī)生說不要吃糖，為什么又給我開止咳糖漿？

by 嘟嚕嘟嚕

答：

雖然止咳糖漿中也含有一定糖分（這個“糖”是功能型輔料，比如蔗糖、果葡糖漿之類的），但是其中的鎮(zhèn)咳成分、祛痰成分和舒緩成分才是醫(yī)生開止咳糖漿的主要原因。 為什么咳嗽不宜吃糖呢？因為呀，糖具有一定粘性，普通糖類食用后可能會附著在咽喉和呼吸道表面。這會刺激呼吸道、促使呼吸道分泌更多痰液，而且過量攝入糖分會迅速提升血糖水平，高血糖環(huán)境不利于免疫細胞發(fā)揮正常功能，進而抑制免疫系統(tǒng)功能，阻礙病情恢復甚至加重咳嗽癥狀。

服用又方便、口感又好的止咳糖漿就不一樣了。經(jīng)過科學設計和權衡成分配比之后，止咳糖漿中的鎮(zhèn)咳成分可以直接作用于咳嗽反射的中樞環(huán)節(jié)，使得咳嗽癥狀緩解；祛痰成分通過迷走神經(jīng)反射，使呼吸道腺體分泌增加，稀釋痰液，促使我們更容易把痰咳出來（那叫一個舒爽）；舒緩成分可以覆蓋在發(fā)炎的咽喉和呼吸道黏膜表面，形成一層保護膜，減輕炎癥對黏膜的刺激，從而緩解咳嗽癥狀（這和糖的“刺激粘膜”是作用相反的）。

打個比方，雪梨止咳糖漿（主要含有紫菀、款冬花、枇杷葉等中藥材）中，紫菀中的有效成分能抑制咳嗽中樞，款冬花可緩解支氣管痙攣，枇杷葉中的成分有助于減輕呼吸道炎癥，綜合起來達到止咳的目的。

參考文獻：

1. 韓建國,郭迎霞,宋俊麗,等.雪梨止咳糖漿質量標準研究[J].中國藥房,2008,(12):931-933.

2. Gule Samreen kazi, Dimple S. Sahare, Bhairavi V. Gawande, Dr. Suhas P. Padmane, & Dr. Sheelpriya R. Walde (2023). Current and Future Trend of Polyherbal Cough Suppressant (Anti-Tussive) Syrup: A Review. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research.

by 4925

Q.E.D.

Q6 無籽西瓜和無籽番茄，是怎么得到的？

by 匿名

答：

這個問題其實我們高中生物就已經(jīng)涉獵過了，自然界中的植物大多都是通過開花結籽來繁殖的，但也有少數(shù)不結籽的植物，這些植物都是三倍體植物。無籽西瓜是自然二倍體西瓜和經(jīng)誘變產(chǎn)生的四倍體雜交后形成的三倍體西瓜，因為它失去了繁殖能力，所以就成了無籽的。 四倍體西瓜可以通過秋水仙素處理普通二倍體西瓜得到，之后由二倍體西瓜和四倍體西瓜雜交就可以得到三倍體的西瓜，三倍體的西瓜因染色體紊亂而不能產(chǎn)生種子，便產(chǎn)生了無籽西瓜。但在種植無籽西瓜時，是需要和普通西瓜一起種的，用普通西瓜的雄花為無籽西瓜的雌花授粉才能結出大西瓜來，注意采收區(qū)分。

無籽番茄和無籽西瓜不同點在于，無籽番茄是通過避免受精但是卻要有外源激素來欺騙它長出果實，比如植物激素誘導出來的單性結果。農(nóng)民們會在尚未開花和授粉的番茄花蕾上抹上生長素類似物，然后進行套袋隔離（防止蜜蜂授粉或者風攜帶花粉）。激素處理之后番茄的子房就會開始膨大然后結果了。因為原本番茄能夠長出果實是因為受精后的種子可以產(chǎn)生生長素來刺激，但我們通過人工干預，可以給番茄營造出已受精的假象，這樣就可以只長果肉卻沒有種子。

無籽番茄根本上并沒有改變它的基因，而無籽西瓜則是通過染色體倍增的方式，是改變了他的遺傳基因的。

by 藍多多

Q.E.D.

Q7 地鐵隧道中的新鮮空氣是從哪里來的？

by 牛奶飽和式進攻麥片

答：

地鐵隧道新鮮空氣可以有三個辦法來保持，風井、風道和隧道風機。

地鐵隧道就像一個活塞，地鐵列車高速前進，擠壓前方空氣，形成正壓，隧道內廢氣經(jīng)風井排出。列車后方形成負壓，外界空氣經(jīng)風井吸入，由此產(chǎn)生了氣流，這個氣流就是來活塞風。

活塞風可大量引入新鮮空氣，排除隧道內余熱，同時為隧道內的乘客提供充足的氧氣。除了活塞風，地鐵隧道還能夠通過隧道風機來主動吸入空氣，它整體長度為10米，寬度達五米，依靠電力驅動電機帶動風扇轉動。每天早間運營開始前和晚間運營結束后給隧道通風換氣，保證隧道內空氣質量。

假如列車遇到故障需要長時間停車時，就可以打開隧道風機來排除臨時停車產(chǎn)生的熱量，維持隧道和列車內的空氣質量。

但隧道越長，隧道的呼吸能力就越差，這時候我們就可以建造區(qū)間風井，它一半設置在超長隧道中部，保障隧道內的溫度及新風。

參考文獻：

1. 趙浩宇.活塞風作用下地鐵隧道典型附屬設施氣動安全研究[D].北京交通大學,2024.

by 藍多多

Q.E.D.

Q8 都是蝸牛，為什么非洲大蝸牛這么討人厭？

by 好奇寶寶

答：

因為從生態(tài)和生產(chǎn)生活的角度來說，它確實是“壞透了”。

首先，它是入侵物種。非洲大蝸牛不是我們這里的本土生物（在許多其它地方也都是這樣），來到這里后，它們沒有天敵，就會迅速繁殖，占據(jù)生態(tài)位，影響本地物種。要知道，如果有和它存在競爭關系但是卻不如它強的物種，是真會被它擠兌得變成瀕危物種甚至滅絕的，這比捕食帶來的創(chuàng)傷還要大！經(jīng)過科學家們常年的科普，人們大多了解了入侵物種的危害，形成了討厭入侵物種的公眾印象。

其次，它是農(nóng)業(yè)害蟲。它們吃莊稼、園藝植物，造成經(jīng)濟損失；而且對比普通本地蝸牛，它們的破壞性更大，損失更直觀。

再者，它們還會帶來衛(wèi)生與健康問題。它們的體表可能攜帶寄生蟲（如旋毛蟲），對人和寵物有潛在風險。

最后就是它外形也不好看，比起小巧可愛的普通蝸牛，它的樣子就……沒那么好看了，如圖。

圖源：百度_百科 TA說

所以它"討人厭"這一點，確實是它自己的原因比較多。

by ArtistET

Q.E.D.

Q9 塑料袋是“透明”的，為什么還會有一種朦朧感？

by Lagr?dinger

答：

我們日常說的“透明”，通常指總透過率高，也就是大部分光能穿過材料；但“清晰”還要求這些光基本不偏離原來的方向。塑料袋的總透過光很多，卻被內部與表面的細小結構打散，成為在較大角度上偏離的漫射光，于是細節(jié)被“糊”掉，這個效應在材料學里叫作霧度。

以常見的聚乙烯袋為例，它是半結晶高分子，內部由晶區(qū)與非晶區(qū)交替構成的層片和球晶在微米量級起伏，兩個區(qū)域的折射率略有差異，界面像無數(shù)微透鏡與微散射體，使可見光發(fā)生米氏散射。制造過程中快速冷卻與拉伸還會留下微空洞與取向不均，這些尺寸同樣接近可見光波長，進一步增加散射。表面因素也重要：袋子薄而軟，常帶有微褶皺與粗糙，光在凹凸上發(fā)生多次折射與反射，來自物體同一細節(jié)的光線被“打散”到不同方向，眼睛接收到的就是邊緣泛白的虛影。

因此，塑料袋“透明”卻朦朧的根源，是材料內部折射率不均與表面微結構共同造成的定向信息丟失；它讓光通得過去，卻不再按原路成像。

參考文獻：

1. Plastics D O .Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics[J].Astm[2025-09-03].

by Chocobo

Q.E.D.

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本期答題團隊

藍多多、ArtistET、涼漸、4925、Chocobo、簡一、Decoherence

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編輯：涼漸