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第36章 科学卷(1)

1/飞机起飞着陆是逆风还是顺风好?

飞机的起飞和着陆,应尽量选择逆风而行。飞机逆风向起降的原因主要有两个,一是可缩短飞机起飞或着陆的滑跑距离,二是比较安全。飞机起飞时,如果有风迎面吹来,在相同速度条件下,其获得的升力就比无风或顺风时大,因而就能较快地离地起飞。迎风降落时,则可以借风的阻力来减小一些飞机的速度,使飞机在着陆后的滑路距离缩小一些。

飞机在起降时速度都较慢,稳定性较差,若此时遭到强劲的侧风袭击,飞机就有可能偏离跑道。为避免这种危险,所以机场的跑道方向要根据当地的主要风向来选择。近年来,由于飞机稳定性的迅速提高,风向对飞机起降的影响大大降低了。

2/飞机的“黑匣子”是黑色的吗?

被当作飞机飞行状况“见证者”的黑匣子,其实并非是黑的,而是常呈橙红色。因为它能帮助破解飞行事故的秘密,因此叫“黑匣子”。

黑匣子外壳坚实,为长方体,约等于四、五块砖头垒在一起一般大,实质上是一台收发信机。每架飞机上,黑匣子通常有两个,它们的学名分别叫“飞行数据记录仪”和“机舱话音记录器”。前者主要记录飞机的各种飞行数据,后者主要记录机组人员和地面人员的通话、机组人员之间的对话以及驾驶舱内出现的各种音响等。

在飞机飞行过程中,黑匣子能将机内传感器所收集到的各种信息及时接收下来,并自动转换成相应的数字信号连续进行记录;当飞机失事时,依靠黑匣子的紧急定位发射机,自动向四面八方发射出特定频率,“宣告”自己所处的方位,便于搜寻。

3/人类的智商是如何计算出来的?

最早的智商计算方法,是一个法国心理研究者发明的。公式为:心理年龄/实际年龄×100=智商。这位研究者针对不同年龄的小学和中学生,设计了不同难度的试卷。如果一个学生在10岁难度的试卷测验中得到了合格的分数的话,那么他的心理年龄就是10岁;而若他的实际年龄是8岁的话,那么他的智商就是120。

但是这个测验相当简单,而且作为评判标准的试卷出自少数创作,而这些题目不可避免地加入了作者的主观考虑以及文化因素,因此有很大的不确定性。

此后的智力测验经过了漫长的发展过程,直到今天,已经有很多种智力测验方法。而它们所使用的原理,以及对同一个人的分析,都可能是完全不同的。然而,每一种方法都有他的理论基础以及一定的合理性和欠缺。

4/台风如何起名?

第31届台风委员会通过的西北太平洋和南海热带气旋命名表,共有140个名字,分别由亚太地区的柬埔寨、朝鲜、中国、中国香港、中国澳门、日本、老挝、马来西亚、密克罗尼西亚联邦、菲律宾、韩国、泰国、美国和越南等14个成员提供(每个成员提供10个名字)。这140个名字分成10组,每组里的14个名字,按每个成员的字母顺序依次排列。命名表按顺序、循环使用。根据规定,一个热带气旋在其整个生命过程中,无论加强或减弱,始终保持名字不变。

这些名字,大都出自提供国和地区家喻户晓的传奇故事等。中国提供的名字是:“龙王”、“玉兔”、“风神”、“杜鹃”、“海马”、“悟空”、“海燕”、“海神”、“电母”和“海棠”。

5/为什么时间和角度都是六十进制?

角度、钟表的60进制都是为了等分方便确立的。

圆周规定为360度的原因,现在比较认可的说法是:古埃及人认为360天为一年(虽然与实际有些出入),一年的时间正好观测到黄道面循环一周,而且古人用一种朴素的哲学上的统一观点,认为360是一个世界上的常数,因此后来在天文观测以及圆周丈量的时候,就用360做为圆周的度数。

古巴比伦人用的是60进制,至今人类在记录时间及角度时,仍然采用60进制。60可以被2、3、4、5、6、10、12、15、20、30整除,它所含因数有10个之多,在100以内的数中,它的因数是最多的,只有96可与之匹敌。但96比60大得多。这样,在分割60时,可较少地出现小数。这是60进制至今还在沿用的原因。

6/为什么东西方人眼睛颜色不同?

科学家研究发现,我们人类眼球的虹膜是由5层组织构成的。它们是内皮细胞层、前界膜、基质层、后界膜和后上皮层。这5层组织中,基质层、前界膜和后上皮层中含有许多色素细胞;在这些细胞中所含色素量的多少,就决定了虹膜的颜色。

色素细胞中所含色素越多,虹膜的颜色就越深,眼珠的颜色也就越黑;而色素越少,虹膜的颜色就越浅,则眼珠的颜色就越淡。色素细胞中的色素含量与皮肤的颜色是一致的,并且与种族的遗传有关系。

东方人是有色人种,虹膜中色素含量多,所以,眼珠看上去呈黑色;西方人是白色人种,虹膜中色素含量少,基质层中分布有血管,所以,眼珠看上去呈浅蓝色。

7/为什么电脑键盘的enter键叫“回车”?

在电脑键盘上,有一个写有“Enter”字样并有一弯箭头的按键,被叫做“回车键”。

关于“回车键”的来历,还得从机械英文打字机说起。在机械英文打字机上,有一个部件叫“字车”,每打一个单词,“字车”就前进一格。当打满一行字符后,打字者就得推动“字车”到起始位置,这时打字机会有两个动作响应:一是“字车”被归位,二是滚筒上卷一行,以便开始输入下一行,这个推动“字车”的动作叫“回车”。后来,在电动英文打字机上,人们增加了一个直接起“回车”作用的键。这个新增的键就被称为“回车键”。

在电脑键盘上,“回车键”上曾经使用过“CR”、“RETURN”的字样,后来才统一确定为“Enter”。

8/电脑为何没有B盘?

A盘是原来的3.5英寸软盘;B盘是原来的5.3英寸软盘;C盘以后都是硬盘分区——Windows沿用dos下分区的设置,再者5.3英寸软盘后来退出了市场,所以就没有了B盘。当然,WindowsXP系统可以自定义盘符的,也就是说你可以自己设置某个盘为B盘。

9/电脑键盘的设计是为了降低打字速度吗?

最初,打字机的键盘是按照字母顺序排列的,但如果打字速度过快,某些键的组合很容易出现卡键问题,于是克里斯托夫?拉森?授斯发明了QWERTY键盘布局,他将最常用的几个字母安置在相反方向,最大限度放慢敲键速度,以避免卡键。授斯在1868年申请专利,1873年使用此布局的第一台商用打字机成功投放市场。这就是为什么有今天键盘的排列方式。

但具有讽刺意味的是,这种一百余年前形成的、以放慢敲键速度为目的的键盘排列方式却延续至今。1986年,布鲁斯?伯里文爵士曾在《奇妙的书写机器》一文中表示:“QWERTY的安排方式非常没有效率。”比如:大多数打字员惯用右手,但使用QWERTY,左手却负担了57%的工作。两小指及左无名指是最没力气的指头,却频频要使用它们。排在中列的字母,其使用率仅占整个打字工作的30%左右,因此,为了打一个字,时常要上上下下移动指头。

10/为什么原子弹爆炸时会形成蘑菇云?

并不是所有的原子弹爆炸都会产生蘑菇云,也不是只有核爆时才会有蘑菇云,蘑菇云是地面大当量炸药爆炸所特有的现象。

当爆炸时,由于其中心温度很高,空气与热膨胀上升,导致在爆炸中心产生近似于真空的一个类圆柱形区域。真空所导致的吸力,使其将地面上的砂石吸起,砂石通过这个区域并在高空扩散,从而产生了蘑菇云。

11/鼠标的原名是什么?

世界上最早的鼠标诞生于1964年,它是由美国人道格?恩格尔巴特发明的。这个像老鼠一样拖着一条长长尾巴连线的装置,被恩格尔巴特博士和其同事戏称为“Mouse”。恩格尔巴特博士为其申请了专利,并且起名叫“显示系统X-Y位置指示器”。

距离鼠标发明4年后,他在全球最大的专业技术学会IEEE会议上,展示了世界上第一个鼠标(当时还没有“鼠标”的名称),那是一个木质的小盒子,只有一个按钮,里面有两个互相垂直的滚轮。

也许是“Mouse”这个名字简洁而且形象生动,所以“鼠标”的称呼一直被流传下来。当然,那个时候的鼠标与今天不仅外形有很大的不同,而且它还需要外置的电源来给它供电。

12/阿拉伯数字是阿拉伯人发明的吗?

阿拉伯数字原本起源于印度,后由阿拉伯人传遍世界,故此得名。

公元500年前后,随着经济、文化以及佛教的兴起和发展,印度次大陆西北部旁遮普地区的数学一直处于领先地位。天文学家阿叶彼海特在简化数字方面有了新的突破:他把数字记在一个个格子里,如果第一格里有一个符号,比如是一个代表1的圆点,那末第二格里的同样圆点就表示10,而第三格里的圆点就代表100。这样,不仅数字符号本身,而且它们所在的位置、次序也同样拥有了重要意义。以后,印度的学者又引出了作为0的符号。可以这么说,这些符号和表示方法。是今天阿拉伯数字的老祖先了。

公元771年,印度北部的数学家被抓到阿拉伯的巴格达,被迫给当地人传授新的数学符号和体系,以及印度式的计算方法(即我们现在用的计算法)。由于印度数字和印度计数法既简单又方便,其优点远远超过其他计算法,阿拉伯的学者们很愿意学习这些先进知识,商人们也乐于采用这种方法去做生意。

后来,阿拉伯人把这种数字传入西班牙。公元10世纪,又由教皇热尔贝?奥里亚克传到欧洲其他国家。公元1200年左右,欧洲的学者正式采用了这些符号和体系。至13世纪,在意大利比萨的数学家费婆拿契的倡导下,普通欧洲人也开始采用阿拉伯数字,15世纪时这种现象已相当普遍。

那时阿拉伯数字的形状与现代的阿拉伯数字尚不完全相同,只是比较接近而已。

13/为什么“十五的月亮十六圆”?

当月亮运行到对地球来说正好跟太阳相反的方向时,我们可以看到一轮圆月,这叫“望”,这是农历十五。当月亮运行到地球和太阳之间时,月亮被太阳照亮的半面正好背着地球,我们看不见月亮,这叫“朔”,这是农历初一。朔望可能发生在凌晨,也可能发生在晚上,而且每个朔望月本身也有长有短。这样,月亮最圆满时刻的“望”,最早可发生在十五日的凌晨,最迟可出现在十七日的早上。

众所周知,阴历是以月亮绕地球运转为规律而制定的,所以它与月相对应的很准确。但农历是综合阴历、阳历优点混合而成的,这就难免会有误差。当人们把农历初一定为“朔”时,“望”则要视月球运转情况而定,通常它会出现在农历十五、十六两天。

导致满月迟来的根本原因,是由于月球围绕地球公转速度不恒定引起的。受数百种因素干扰,月球绕地球公转速度有时快有时慢,从“朔”到“朔”或从“望”到“望”,所经历的平均周期是29.53天,但最长与最短周期相差13个小时。如果“望”以前月亮的“脚步”慢,则从“朔”到“望”可能要走16-17天,所以会出现“十五的月亮十六圆”,甚至是十七圆。

14/互联网究竟有多大?

2008年7月,被其设计者标榜为“世界上最大的搜索引擎”的Cuil.com,宣传其具备1200亿页面的索引能力。这一举动无疑触怒了谷歌(google)。不久前,它对外宣称自己的系统可以储存1万亿页面。不过据估计,现有的互联网信息总量是谷歌或Cuil索引的100倍以上。

根据谷歌的报告,互联网每天都会新添数十亿的页面。就在你阅读这篇文章的1分钟之内,互联网的页面总量已经又上翻了70万!

“面对着时间这个无底洞,头晕目眩不堪忍受。”18世纪科学家JohnPlayfair在回忆起自己学习地球史的感受时说道。如果他有机会能瞧上一眼因特网这个无底洞,也一定还会捂脑掩目。

2005年,谷歌曾估计因特网的数据量为500万兆兆字节(terabytes),而1个gigabyte多便可以绕上太阳45亿圈。

15/维持因特网运转的二氧化碳排放量竟与航空业相当?

因特网本身也能帮助我们减少能耗。视频会议就是一个例子。然而,谁也不清楚,这项技术是否导致旅行量的显着减少,或者视频会议实际上是否增加了碳排放?

一封穿越大西洋的电子邮件,并不消耗燃油。但是,因特网有其巨大的碳足迹。据估计,要维持网络运转,全球的数据中心每年需耗电1520亿千瓦时。加上与之相连的电脑及外围设备耗能,可能占到人类二氧化碳排放量的2%,几乎和航空业相当。

我们使用电脑的方式,也会对环境产生影响。谷歌调查发现,要生产一次网络搜索所需的电力,得排放200毫克二氧化碳。这听起来不多,累加起来却很惊人:1000次搜索引发的碳排放量,相当于一辆普通欧洲汽车行驶1公里的排放量。

更糟糕的是,网络交通目前正以每年50%的速度增长。根据国际环境联盟气候组的预测,到2020年,电脑的碳排放量将增加280%,相当于14亿吨二氧化碳。

16/是谁在控制着因特网?

实际上,因特网就是电脑间相互通信的一组协议,无数服务器和电缆大多由私人掌控。但就影响力而言,强大的平衡力来自加利福尼亚MarinaDelRey的命名及数字因特网公司(InternetCorporationforAssignedNamesandNumbers)。

ICANN是一家非盈利组织,管理着所有在线地址,俗称“域名”,以及它们的后缀名,例如“.com”和“.org”。由于ICANN需要定期向美国商务部汇报,所以域名的申请过程实际上是由美国政府所监管的。由于美国在全球因特网协调控制中举足轻重的地位,这引起了来自中国、俄罗斯以及欧洲的高度关注。

弄清各国忧虑的原因,其实并不难。想象一下这个情况:一个国家希望改变本国域名的某些内容,而只要是这些改变涉及到“顶层”,即加入国家级的顶级域名后缀,这就得过美国商务部这关。过了这关还没完,还需要一家美国管理根后缀名数据库(这个数据库包含了所有来自官方的可识别的后缀名列表)的私营企业Verisign来完成这最后的实现工作。由此,美国政府可以终止这个数据库的任何修改。

17/我们能关掉互联网吗?

我们能关掉网络吗?几乎不大可能。大部分基础设施,包括服务器、电缆和卫星,以及负责运行的网络运营商等,都掌控在私人手中。一个政府或许可以命令其版图内的网络运营商关闭,但是,人们还是可以通过不归该政府管辖的公司的卫星连接获取数据。要跨越国界去关闭网络,几乎是不可想象的。因为,一个强有力的政府,可以对他们自己国家施加巨大影响,却难以在世界范围具有同样威力。

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