【48812】1分钟物理：中科院物理所帮你答复“为什么”

　　Q:假如失控的电梯在做自由落体运动，里边的人在电梯行将落地时跳起，电梯在人落地前落地，那么此人会受伤吗?

　　别笑，很多人小时分都想过用这种办法避险。答案当然是不行了。咱们详细分析一下为什么不行。男人跳高世界纪录是2.45米，别忘了这是背越式的，运动员实践重心升高不到2米。这仍是在有助跑的状况下。美国工作篮球联赛球星克里斯•韦伯(ChrisWebber)原地起跳纪录是1.33米，别忘了人家跳之前会下蹲蓄力加抬腿。

　　现在，假定咱们什么都不管了，咱们疯了，咱们咱们都以为你骨骼清奇，原地一蹦2米高。可那又怎样?比方，电梯从10米高的当地失控，那你蹦完之后速度一抵消的作用，等于你从8米高的当地开端失控。你仍是“妥妥滴”......

　　现在，咱们假定你是不世出的绝顶高手，苦修40年就为了今日，你一蹦10米高!并且电梯天花板也十分明理地先自己消失一瞬间。这回你总算能活下来了吧?

　　在物理上，光和声响都是一种动摇现象。只不过一个叫电磁波，一个叫机械波罢了。而决议一个波会不会被一个东西挡住的要素很简单:波长的标准与物体的标准。假如波久远小于物体的标准，那么这样的波就会被物体挡住。反之则不会。

　　人能够听到的声响的波长在17毫米到17米这样一个标准范围内。日常日子中的绝大多数东西也刚好都在这个标准范围内。成果便是声波很简单绕过这些物体被咱们听到。这种现象就叫衍射。

　　另一方面，可见光波长的数量级只要几百个纳米，这个标准远远小于日常日子中物体的标准。所以光看上去简直便是直线传达的。

　　问题的要害不是光或许声响，而是波长。声波波长很短时就不能绕开物体了，超声波便是准直线传达的声波。相同，波长长的光波/电磁波也能够绕开物体。这便是你在家处处都能收到Wi-Fi信号的原因。(Wi-Fi信号是电磁波，2.4GHz协议，它的波长差不多就跟你的脸相同宽。)

　　Q:听说孙悟空是以音速飞翔的，由于他的筋斗云便是音爆云，这是真的吗?在水中以音速运动又是怎样的状况呢?

　　声响的实质便是介质振荡的疏密波(纵波)。一架飞机飞翔的过程中磕碰空气产生振荡，这种振荡就以声波的方式向外分散。

　　当到达音速的时分，飞机在磕碰自己跟前的空气，而空气却来不及将这种揉捏分散出去，因此被严密地压在一起，对飞机产生剧烈的阻力和扰动，这一现象叫音障。

　　在这一过程中，被揉捏的空气有很大的压强，高压下空气中的水蒸气被液化成小水滴，构成一片白色的“云”。这一现象就叫音爆云。

　　音爆云和音爆都只在飞机打破音速的那一刻产生，一般来说继续几秒钟—没有飞时机一向卡着音速飞翔。速度彻底逾越音速今后，飞机本身反倒安静了许多。飞机仍在磕碰空气，但它将自己宣布的声响甩在了死后，原本应该以球面波方式传达出去的声波波前此刻构成了一个锥形面—飞机在锥尖的方位。

　　飞机外面的你在“声锥”之外什么都听不到。当声锥界面通过你的方位时，空气压强的骤变会使你听到如爆破一般“砰”的一声，这便是音爆现象。之后你在声锥之内了，听到的便是正常的飞机飞翔声。

　　上面描绘的“声锥”有个学名叫激波。在任何介质中，点波源的速度逾越介质中的波速，都会产生激波现象。水中声速为 1500 米/ 秒左右，假如一个物体能在水中逾越这个速度，想必会产生比空气中愈加剧烈的激波现象，只不过这样的现象很少被观察到。

　　尽管水中声速很快，但水面波(便是一枚石子投入水中产生的涟漪) 往往波速很慢—一般每秒只要几米。跑得快的船在水面能够产生艏波，这也是一种激波现象。

　　事实上，这一现象乃至对光也建立。真空光速是不行逾越的，但介质中的光速却能够。一些高能粒子可具有比介质中光速更高的速度，这也会产生相似的激波现象，学名叫切连科夫辐射。这一现象在高能粒子的勘探中有重要使用。

　　Q:外星人的眼睛有没有或许接纳红外线或许紫外线?他们会不会比地球人的视界更宽广?

　　或许啊，适当或许!其实咱们不需求提外星人—莫非题主忘了江湖上名震全国、红极一时的皮皮虾?咱们要说的不是吃货嘴里那种土里土气的皮皮虾，而是它的亲属，色彩艳丽的齿虾蛄科孔雀螳螂虾。这家伙至少有 16 种视觉感受器，其间 6 种可分辩一般色彩，6 种可分辩紫外线 种能够分辩圆偏振光!是否很逆天?

　　其实，视觉方面的才能与生物具有的视觉感受器品种直接相关，且往往与其日子环境及生计需求严密相关。人类具有担任感应光强的视杆细胞和担任捕捉色彩的三种视锥细胞;汪星人和喵星人更关怀黑夜里捕捉猎物的才能而对色彩需求不大，故视杆细胞更兴旺而视锥细胞品种比人少;蜜蜂和蝴蝶天天在太阳下面拈花惹草，能够在紫外线图景下分辩各种花瓣;响尾蛇需求准确感应气温改变、判别猎物方位，红外视觉对其十分重要。

　　至于皮皮虾嘛，这么逆天的才能竟然用来谈恋爱!色彩艳丽的外壳只要它能赏识，圆偏振光的沟通暗号也只要它能看懂......同在一个地球，姑且如此不同、各怀绝技，那远在世界深处的外星人，你猜会怎样呢?

　　榜首，太阳外表已经是气态和等离子态了;第二，太阳外表引力很大，是地球的 28 倍，气体无法逃逸到太空中去。(耀斑和日珥是破例。)

　　Q:一只苍蝇在轿车里飞，没有附着任何东西，它为何会相对地上跟轿车坚持相同的速度?

　　其实常见的一类问题个个都能够用上面这句话答复。比方:为什么飘在空中的热气球仍是会跟着地球自转?由于空气跟着地球自转。空气之所以跟着地球自转，是由于假如不这样，地表就会不停地冲突空气，使它渐渐转起来，直到到达稳态。