Q1、一個奇奇怪怪的問題：空氣有味道嗎？
by 發(fā)呆的畢業(yè)生
答：
味道是人的一種感覺。如果借用中學(xué)生物的反射弧描述產(chǎn)生這種感覺的生理結(jié)構(gòu)，感受器、傳入神經(jīng)和神經(jīng)中樞都是產(chǎn)生味覺所需要的。感受器受到刺激消耗能量產(chǎn)生的動作電位通過神經(jīng)傳到大腦形成感覺。但是，感受器每時每刻都浸在空氣中，尋常的空氣意味著沒有威脅，也沒有美食，一切正常，感受器沒必要也不可能為空氣感到刺激，更沒必要為此耗能。因此空氣不會導(dǎo)致動作電位的產(chǎn)生，也就沒有感覺，沒有味道。
by 井筠
Q2、圓形、方形、三角形窨井蓋各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？
by 匿名
答：
生活中隨處可見的井蓋作為城市管理的基礎(chǔ)部件，發(fā)揮著守護(hù)城市、助力城市管理的作用。井蓋一般常見有圓形和方形兩種，其他形狀比較少見。
圖源：網(wǎng)絡(luò) 在工程和科學(xué)中，圓形井蓋由鐵合金澆注而成，打磨方便，圓形井蓋比方形或三角形更好制造，且圓形受力更均勻，能承受更大的壓力不容易坍塌或傾斜，而且井內(nèi)拱形結(jié)構(gòu)能有效地抵抗土的壓力。相比之下，方形井蓋可以很大，如果一片方形井蓋還不夠用，可以做成兩片或多片組合式方形井蓋，但圓形井蓋卻不行，圓形井蓋只能做成一片式的。在安全性方面，圓形最大的特點(diǎn)是半徑長度相等，圓形的井蓋不會掉到井底。方形的對角線長度大于任何一條邊，三角形的高小于邊長，方形和三角形井蓋都有可能掉進(jìn)井底。有棱角的方形或三角形不僅僅容易翹起，而且棱角也容易磨損。
圖源 [1] 在檢修方面，圓形井蓋便于搬運(yùn)，由于井蓋是沉重的大鐵塊，如果有井蓋損壞需要更換，維修工人只需要滾動井蓋就可以將其移動到一邊。施工人員在三角形的井里面活動的空間就沒有在圓形井里的空間大，活動范圍受阻，檢修不方便。但工程井蓋最好選擇方形的，因?yàn)榉叫尉w面積比較大，井蓋下的作業(yè)空間比圓形井蓋下的充足。
參考資料：
[1] 所以，窨（yìn）井蓋為什么是圓的呢？
by 掃地僧
Q3、這是真的嗎？
by 會聚的光
答：
新聞是真的，但致癌不一定是。
世衛(wèi)組織宣稱甜味劑阿斯巴甜“可能致癌”，將從明年起將它加入致癌物名單中。世衛(wèi)組織的致癌物分類標(biāo)準(zhǔn)將致癌物分為四級，致癌性從高到低分為 1 級、2A 級、2B 級和 3 級。1 級致癌物有充分的對人致癌性證據(jù)，包括煙草、酒精、檳榔等；2A 級致癌物有充分的動物致癌性，但對人的致癌性證據(jù)有限，牛羊肉等在這一級別中；2B 級致癌物對人的致癌性證據(jù)有限，而且動物致癌性也不充分，比如手機(jī)輻射等；3 級致癌物只有潛在致癌性，包括可樂、自來水等。
現(xiàn)在并不清楚阿斯巴甜的分類，但是一般認(rèn)為不會高于 2B 級。關(guān)于阿斯巴甜致癌性的研究已經(jīng)持續(xù)了幾十年，但一直沒有發(fā)現(xiàn)鐵證。這些存在的爭議也是世衛(wèi)組織一直沒有把它列入致癌物名單的重要原因。[1]
目前來看，阿斯巴甜的致癌性并不需要擔(dān)心。比起避開阿斯巴甜，不熬夜不玩手機(jī)不吃火鍋可能對不得癌癥更有效果。但是我確實(shí)不建議喝含有阿斯巴甜的無糖可樂，因?yàn)椴蝗缬刑堑暮煤取?/p>
[1] 阿斯巴甜致癌性研究
by 井筠
Q4、為什么肚子餓的時候肚子會響？
by 咕咕雞
答：
這個源自于希臘語中的擬聲詞確實(shí)還蠻有趣的，究其原因，則是由于人們消化系統(tǒng)的活動引起的。
我們知道，胃腸道是一個從口腔延伸至肛門的平滑肌系統(tǒng)，胃中有一種用于分解食物的胃液，當(dāng)人的胃被胃液填充時，胃壁會進(jìn)行周期性的收縮，這被稱為胃蠕動。蠕動是一種肌肉收縮以向下運(yùn)送食物的行為，這一行為的產(chǎn)生是由平滑肌細(xì)胞中電位的節(jié)律波動引起的，我們稱為基本電節(jié)律 (basic electrical rhythm，BER)，人們的自主神經(jīng)系統(tǒng)和激素可以調(diào)節(jié)該 BER。
在胃和小腸排空大約兩個小時后，胃壁上的受體感知到食物的缺失，從而導(dǎo)致腸神經(jīng)系統(tǒng)反射性地產(chǎn)生電活動波，發(fā)送出一種遷移肌電復(fù)合體（migrating myoelectric complexes，MMC），這些 MMC 沿著胃和小腸傳播，導(dǎo)致饑餓性收縮。咕咕聲的產(chǎn)生就是由于有胃液、空氣、剩余食物和細(xì)菌下的空心管胃腸的蠕動所造成的。
當(dāng)然還有飽腹情況下的“咕嚕聲”以及宮縮導(dǎo)致的“隆隆聲”，原因都是與其類似的。另外如果還伴有其他不舒服的癥狀，建議及時就醫(yī)尋求幫助！
參考資料：
[1] Stomach rumble
by Gyoku
Q5、可以利用可樂制取二氧化碳嘛？
by chen
答：
可以，但沒必要...
可樂里確實(shí)溶解了很多二氧化碳，搖一搖或者加熱一下就可以逸出?？紤]到可樂中沒有其他很容易逸出的氣體，如果真的要用可樂制取二氧化碳，可以將加熱可樂逸出的氣泡通過一個干燥瓶就可以了。存在的問題可能在于制取量比較少、制取速率比較難控制，因此可能不太容易將制取裝置中的空氣排干凈。如果用大瓶可樂緩慢加熱，會緩解這些問題。
但是，制二氧化碳有著很成熟也很便宜的制備方法，其中很多可以在家庭中完成；另一方面，制可樂是要把已經(jīng)制純的二氧化碳加壓壓進(jìn)糖水里，現(xiàn)在再用可樂制二氧化碳... 實(shí)在有點(diǎn)不值得，畢竟總沒必要用從可樂提取出的二氧化碳再去制造可樂了（手動狗頭）。
by 井筠
Q6、為什么脈沖星的自轉(zhuǎn)周期非常穩(wěn)定？
by 匿名
答：
脈沖星是中子星的一種，它有很強(qiáng)的磁場，并且自轉(zhuǎn)周期很短，目前發(fā)現(xiàn)的從 1.4 毫秒（PSR-J1748-2446）到 11 秒（ PSR-J1841-0456）不等。沒錯，就在你讀完這句話的時候，脈沖星已經(jīng)轉(zhuǎn)了好幾圈了。它的自轉(zhuǎn)速度之所以這么快，是因?yàn)樵诤阈翘s成中子星的時候半徑大幅減小，轉(zhuǎn)動慣量也隨之減小，為了保持角動量守恒，角速度就得相應(yīng)地增大。
脈沖星的自轉(zhuǎn)軸和磁軸一般并不重合，就像地磁場的磁極與地理意義上的南北極并不重合一樣。脈沖星自轉(zhuǎn)的時候帶著磁軸旋轉(zhuǎn)，輻射出來的電磁波也隨之周期性地掃射，在地球上看來就會收到短而穩(wěn)定的脈沖信號，故名脈沖星。
回到問題，脈沖星的自轉(zhuǎn)周期很穩(wěn)定其實(shí)是相對于人類的時間尺度而言的。畢竟從 1967 年休伊什和貝爾第一次發(fā)現(xiàn)脈沖星到現(xiàn)在，也不過 56 年。在上千年的人類文明史中，我們都認(rèn)為地球的自轉(zhuǎn)周期非常穩(wěn)定。但古生物學(xué)表明 [1]，地球在 5 億年前的寒武紀(jì)一天是 20.8 小時，這說明地球自轉(zhuǎn)變慢了。我們現(xiàn)在認(rèn)為是月球公轉(zhuǎn)拖慢了地球自轉(zhuǎn)。
對于脈沖星而言，它時時刻刻在損失能量輻射電磁波，自轉(zhuǎn)周期也應(yīng)該會有變化。我們說它“非常穩(wěn)定”，其實(shí)多少也有點(diǎn)“朝菌不知晦朔，蟪蛄不知春秋”了。而且脈沖星也會受到周圍天體的引力影響，例如獲得 1993 年諾貝爾物理學(xué)獎的泰勒赫爾斯，就是發(fā)現(xiàn)了脈沖星的軌道有一定波動，從而發(fā)現(xiàn)了第一個脈沖雙星 PSR1913+16。[2,3]
脈沖雙星指一個脈沖星和類似質(zhì)量的天體相互繞轉(zhuǎn)的系統(tǒng) 參考資料：
[1] 震驚，一年竟有 424 天！-中科院地質(zhì)地球所
[2] Hulse, R. A. (1994). The discovery of the binary pulsar. Reviews of Modern Physics, 66(3), 699–710.
[3] 李宗偉.脈沖雙星 PSR1913+16—1993 年諾貝爾物理學(xué)獎 [J].大學(xué)物理，1994, 13 (3):6
by 牧羊
Q7、遙控器的原理？紅外線和編碼序列可以詳細(xì)解釋嗎？
by rrycx
答：
首先說紅外線（光），紅外線（infrared light，IR）是一種電磁輻射，通常被認(rèn)定的波長范圍為約 1mm (300GHz) 到約 700 納米 (430THz)，幾乎所有來自接近室溫物體的黑體輻射都處于紅外波長。作為電磁輻射的一種形式，紅外線傳播能量和動量，并具有與波和粒子（光子）相對應(yīng)的特性。
紅外遙控器使用的主要技術(shù)是紅外（IR）光，利用紅外光脈沖來傳遞信息。
當(dāng)我們按下遙控器上的按鈕時，內(nèi)置于遙控器指向端的發(fā)光二極管 (LED) 作為發(fā)射器會發(fā)出紅外光脈沖流，該紅外 LED 由發(fā)射器的微處理器（MCU）調(diào)制信號控制，調(diào)制可以幫助接收機(jī)從其他紅外噪聲源中區(qū)分所需的信號。而接收設(shè)備中的接收器識別發(fā)射出的模式，使用光電二極管將紅外光轉(zhuǎn)換為電流，跨阻放大器將電流轉(zhuǎn)換成電壓，電壓在解調(diào)前經(jīng)過增益放大器和濾波器，在解調(diào)期間，載波信號被剝離。解調(diào)后的信號可以直接連接到接收器的微控制器（MCU）進(jìn)行解碼，之后就可以使設(shè)備做出相應(yīng)的響應(yīng)。
紅外調(diào)制與解調(diào) | 圖源 [3] 紅外遙控調(diào)制與編碼理論現(xiàn)代紅外遙控設(shè)計(jì)都采用數(shù)字調(diào)制。兩個基本的數(shù)字調(diào)制技術(shù)是移幅鍵控 (ASK) 和移頻鍵控 (FSK)。ASK 通過改變載波幅度來表示邏輯 1 和 0，F(xiàn)SK 使用兩個不同的載波頻率來表示這些邏輯電平（因?yàn)椴捎脙蓚€頻率會增加解調(diào)的復(fù)雜性和成本，所以 FSK 并沒有得到廣泛的應(yīng)用）。對于編碼原理還比較復(fù)雜，這里就列舉一些常見的 ASK 調(diào)制系統(tǒng)中的幾種編碼方法：脈沖位置編碼、脈沖距離編碼、脈寬編碼、曼徹斯特編碼（雙相編碼）。
另外，業(yè)界有許多紅外協(xié)議，其中脈沖距離協(xié)議和曼徹斯特協(xié)議 (RC5) 是最流行的：脈沖距離協(xié)議采用 ASK 調(diào)制和脈沖距離編碼，載波頻率為 38khz；RC5 協(xié)議是由飛利浦公司引入，采用 ASK 調(diào)制和曼徹斯特編碼，載波頻率為 36khz。
參考資料：
[1]Infrared
[2]Remote control
[3] MSP430 C C. Infrared Remote Control Implementation With MSP430FR4xx[J]. 2014.
by Gyoku
Q8、量子物理中，自旋是什么意思？為什么自旋為 1/2 的粒子必須旋轉(zhuǎn)兩圈才能一樣，如果只旋轉(zhuǎn) 1 圈，它和原粒子有什么差異？
by OrlandoLe
答：
自旋是粒子的一種基本的內(nèi)稟屬性，對于玻色子，自旋為整數(shù)；對于費(fèi)米子，自旋為半整數(shù)。提出這個問題的同學(xué)，小編嚴(yán)重懷疑也是看了霍金的《時間簡史》，當(dāng)年書中用撲克牌做比喻描述自旋的場景以及給小編帶來的困惑至今記憶猶新。書中提到，例如自旋為 1 的粒子，轉(zhuǎn)一圈可以變成和原來一樣，自旋 1/2 的粒子必須轉(zhuǎn)兩圈才能一樣。但這個轉(zhuǎn)兩圈才一樣的圖像，在現(xiàn)實(shí)世界顯然不是那么好找到對應(yīng)的。
而這個轉(zhuǎn)幾圈的圖像，其實(shí)是起源于群論的。群論是一種可以用來描述對稱性的數(shù)學(xué)工具，首先來看看三維空間中的例子。假設(shè)你在手上拿著一根筆，以筆的一端為軸，自由地在空中轉(zhuǎn)動，這樣，筆的另一端可以在空間中畫出一個球面，這就是實(shí)空間轉(zhuǎn)動變換下不變性--筆的長度不變--的形象體現(xiàn)。這種轉(zhuǎn)動變換在群論中被稱為三維特殊實(shí)正交群，也就是 SO (3)。在 SO (3) 群中，旋轉(zhuǎn) 2π 角度后變換矩陣為 + 1，故原物理量不變。
接下來我們看看電子這一個自旋 1/2 的電子，其自旋的轉(zhuǎn)動變換也滿足一種特殊的對稱性，但跟剛才的 SO (3) 不一樣，刻畫這種對稱性需要使用一種更復(fù)雜的群，SU (2)，在這個群的控制下，對電子自旋波函數(shù)進(jìn)行 2π 角度的旋轉(zhuǎn)后，很不幸，其波函數(shù)前會出現(xiàn)一個負(fù)號。自然地，我們可以再把它轉(zhuǎn)一圈（一共轉(zhuǎn)動 4π 角度），這樣，兩次轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的兩個負(fù)號相互抵消，最終回到原來的電子波函數(shù)。然而，這樣的轉(zhuǎn)動其實(shí)是發(fā)生在一個稱之為旋量空間的地方，與此同時，由于波函數(shù)前面的相位（在大部分情況）并不直接影響可觀測量，所以自然這個描述在現(xiàn)實(shí)世界很難找到直觀對應(yīng)啦??
by Callo
本文來自微信公眾號：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：Frions
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