为什么汽水喝在嘴里是辣的？| No.273_风闻
中科院物理所-中科院物理所官方账号-2021-09-12 20:09
还记得第一次喝汽水辛辣的口感泛着白沫的液体让我不禁大喊：有毒！！！然而现在已经是一个离不开快乐水的肥宅了那么为什么汽水有气时会有一种辛辣的口感呢？Q1为什么玻璃门在白天看外面很清楚，晚上看外面会很难看见？by T
答：这是因为白天和晚上的光照条件存在差异，而这种差异使得晚上玻璃门透射进室内的光强度可能会弱于玻璃门反射室内光的强度。
普通的采光玻璃透光率一般略高于80%，其余光则会被玻璃反射或吸收，白天时，室外光照条件良好，光线大部分都可以透过玻璃进入室内，因此我们在室内可以清楚地观察室外的情况。但夜晚时，尽管玻璃透光率不会改变，但如果室外光照条件不好，则透射进入室内的光强度便很低，而一般晚上，由于工作需要
，室内光源光照条件很好，尽管大部分光会通过玻璃透射出去（这使得室外可以清楚的看到室内的情况），但仍有少部分光会被玻璃反射回来，如果室外透射进室内的光强度不强于玻璃反射的室内光，那么我们就很难看清室外的情况，甚至如果室外室外透射进室内的光强度显著弱于玻璃反射的室内光，那我们将更多的接受到来自玻璃反射的室内光，这时玻璃对于我们就像一面镜子一样，就更不要说看清室外了。
这种玻璃两面光照强度不同造成的视觉差异是很常见的，有过夜间行车经验的小伙伴应该都知道，夜间行车时不能开驾驶室的灯，否则容易看不清路面，也是同样的道理。当车窗外灯光显著弱于驾驶室内，挡风玻璃就会像镜子一样，把我帅气的脸庞映在挡风玻璃上。我早就沉醉于我的盛世美颜了，哪还有心思看路
by 霜白
Q.E.D.
Q2为什么静脉不是红色的呢？血液明明是红色的，手上的静脉却是绿色或紫色的。by 阿月
答：因为蓝色光和红色光的反射情况不同。
静脉血管一般在皮肤浅层，我们体表能看到的血管基本都是静脉血管，静脉血含氧量较低，呈暗红色，当光照射到皮肤上，由于红色光波长较长，穿透能力较强，因此可以透射进皮肤，而蓝光波长较短，穿透性较差，不能穿透皮肤，因此被反射，这样我们看到的静脉血管就是蓝紫色的了，当然静脉颜色还和皮肤颜色、皮下组织脂肪厚度等有一定关系。
多提一句，一般我们所说的“青筋”就是静脉血管，所谓“青筋凸起是因为毒素淤积”是没有道理的，这二者并没有关系。一般以下三类人青筋凸起比较明显。一是老年人，老年人脂肪萎缩，皮肤偏薄，肌肉萎缩对静脉的支撑作用下降，使得静脉比较明显。二是经常运动或从事体力劳动的人，由于运动量较大，静脉血流量增大，而静脉又是相对松散的结构，大血流量会将静脉撑的更粗，因此静脉比较明显，最后一种就是皮肤白皙且偏瘦的人，偏白的皮肤透光性好，体型瘦意味着脂肪较少，因此静脉血管明显。说到这，答者看了看手臂，不禁流下了又黑又胖的泪水。
参考资料：
【健康】青筋凸起，表示血管毒素淤积？这4个部位凸起，别不当回事
by 霜白
Q.E.D.
Q3醋熏真的能在空气中消毒吗?by Xuan
答：恐怕不行。我想选择醋熏应该是想利用醋中的醋酸来杀菌，但实际上却很难达到预期的效果。
首先，酸确实能使蛋白质变性，因此具有杀菌消毒的作用，但醋酸是一种弱酸，其酸性尚不如胃酸，杀菌效果比较有限，而且食醋中的醋酸含量其实并不高，在国家标准中，仅要求食醋中醋酸含量不低于3.5%即可，因此，别看空气中醋味刺鼻，但熏蒸进入空气的醋酸量并不多。实际上，我们日常消毒，主要还是以清洗和擦拭为主，醋熏这种方式，尽管可以增加空气的酸性，但对于空气中处于芽孢状态的细菌，效果并不明显。
另一方面，由于醋酸的酸性，其蒸气对眼和鼻具有刺激作用，因此呆在醋熏过的房间里，可能会引起不适，尤其是对老人、孩子和具有哮喘病史的人来说。未伤敌先伤己了，属于是。
因此，醋熏消毒确实不太可靠，想要降低细菌病毒的危害，还是要勤通风，做好日常清洁，注意个人卫生，醋熏就算了吧，省点醋吧。
参考资料
by 霜白
Q.E.D.
Q4为什么喝汽水会有辣的感觉？而汽没有了就不辣了？by 匿名
答：最初看到这个问题，结合个人理解和网络上的资料，我的观点是：辣是一种痛觉，而痛觉来源于对痛觉感受器的刺激。喝下汽水后，原本溶解在汽水中的二氧化碳以气泡形式溢出，气泡在舌头表面炸开，刺激舌头的痛觉感受器，形成类似辣的感觉。根据我喝可乐的体验，不仅是辣，还会有一点酥麻的感觉，好像很多小人在舌尖上跳舞，这是因为炸开的气泡很多，同时刺激了很多的痛觉感受器。
原本这个答案看上去已经很不错，然而深入思考后，我发现这个问题并不简单。人类的味觉可以分为酸、甜、苦、咸等，辣并不是味觉而是痛觉。在化学中，我们又知道碳酸饮料中的“碳酸”也是一种酸。那么此“酸”和彼“酸”究竟有什么关系？为什么碳酸饮料喝着没有酸味？（安全提示，不要品尝化学试剂中的各种酸，它们普遍有极大的危险性，会对人体造成损伤）
舌尖的酸不是酸，你说的辣是什么辣？《科学》杂志2009年发表了一篇名为《碳酸化的味道》的科研论文。科研人员们通过研究小鼠对二氧化碳的响应，发现缺少酸性感知细胞的小鼠对于二氧化碳几乎没有响应，说明酸性感知对于感受二氧化碳是必要的。也就是说，碳酸尝起来确实应该是酸的。化学上当氢离子的含量高于氢氧根离子时，就称为酸性。而人体对酸味的感知实际上也是由高浓度的氢离子引起的。我们在汽水中感觉不到酸味主要是酸味被饮料中较高的含糖量带来的甜味所覆盖了。科研人员还发现，二氧化碳不仅作用于味觉系统，还会刺激到体感系统，产生痛觉，也就是类似辣的感觉。
科研人员还通过实验确定了这种刺激的对应的基因、表达机制等等，在这里就不展开讲，对此感兴趣的同学可以去阅读一下我附在最后的原文。
参考资料：
by 爱喝可乐的老张
Q.E.D.
Q5真空冻干能杀死细菌病毒么？by 匿名
答：不能，冷冻干燥（真空冻干是冷冻干燥的一种）反而是实验室中保存细菌和病毒的一种方法。
在实验室中，通过将微生物（包括细菌、真菌和病毒）通过置于低温（-50℃已经能满足需求）、减压环境中，来让水分升华，实现样品的脱水。微生物脱水后生理活动趋于停止，从而长期维持存活状态。为了减少低温冻干对微生物的损伤，还可以加入保护剂来共同冻干。冻干样品通常保存于玻璃安培瓶中，比较稳定，可以在室温短期保存，低温长期保存，是非常理想的微生物保存方法。著名的生物资源中心，ATCC（美国典型培养物保藏中心），就有大量的微生物是以冻干形式进行保存和销售的。
fig. ATCC以冻干形式销售的细菌示例 from atcc.orgby 某大型裸猿
Q.E.D.
Q6为什么502胶水能粘住东西?by 匿名
答：502胶水的主要成分是氰基丙烯酸乙酯（氰基丙烯酸酯的一种），经常与二氧化硅等成分一起配置使其更粘稠或凝胶状。
图源：wiki丙烯酰基（ acryl groups），可以在水存在下迅速聚合形成强有力的长链。可以应用于粘连各种材料，具有一定毒性，并不适用医疗级别的粘合。同时加热会导致它解聚，会产生对肺和眼睛有强烈刺激作用的气态产物。
要想粘合剂有效，粘合剂必须“湿润”衬底（抓在表面上），必须在应用后增加强度，在表面间传递力，也就是两个表面涂抹上胶水之后，拉两个表面要能保证一定的强度，否则长链拉断无法粘贴两个表面。粘合剂和基材之间的附着，可以通过机械方式发生，粘合剂分子进入基材的小孔，或者通过表面分子和粘合剂的化学机制，也可以通过两者分子之间产生的范德华力，也可以借助湿润的气体将胶水扩散到基材中随后硬化。针对以上几种因素，我们就可以想办法通过处理表面来提高粘合剂粘合的效果。
参考资料：
by jita
Q.E.D.
Q7电死人的到底是电流还是电压？by 匿名
答：电流。
电击伤有这么几种情况，电流流经人体时，人体的组织具有一定的电阻，电阻加热产生大面积或深度灼伤，甚至组织燃烧，电流越大越可能致命，电流流经人体持续时间越长造成的影响也越能致命；如果电流不幸直接流过心肌，那就可能直接致死；如果有医疗植入物，例如人工心脏起搏器，对很小的电流会敏感，小的电流就可能影响到人的生命安全。
有人对高压有一定误解，有高电压时，可能对导致皮肤介电击穿，降低了皮肤的电阻，允许更高的电流通过，可能造成损伤，这种情况本质还是电流在伤害人体，电压是间接因素。
电压就像是一个泵，将水流抽到更高的位置上，当保持无限大的电阻，就可以阻止水流流下去。没有电流经过自然不会有电损伤的出现。
参考资料：
by jita
Q.E.D.
Q8黑洞可以吸引一切，但我们为何能给黑洞照相片？by 匿名
答：简单来说，因为吸积盘。
梅西耶87(Messier 87，简称M87)中心黑洞照片，来自视界望远镜（EHT）这就是人类第一张黑洞照片，来自M78……不对，是M87星系。实际上，M87中心黑洞位于图中亮环中心的黑色圆状区域，毕竟是“黑”洞嘛，而周围的亮环就是M87中心黑洞的吸积盘。由于多普勒效应，圆环并不对称，更亮的部分的等离子体速度朝向我们。
由于黑洞引力巨大，会俘获其周围的等离子体，这些被俘获的物质只有少部分会落入黑洞视界，大部分由于自身存在角动量，且距离黑洞较远，最终会围绕黑洞旋转，形成吸积盘。吸积盘内的物质会不断摩擦，导致吸积盘温度上升，使俘获的一部分物质势能转化为热能辐射出去，从而可以被我们观察到。因此，虽然我们看不到黑洞，但我们可以看到吸积盘。
实际上，吸积盘一直都是我们观察黑洞的重要证据之一，除此之外，我们也有其他间接证据：
观察其周围恒星的运动，即引力的情况；
观察引力波，即黑洞的形成及运行造成的时空涟漪；
观察喷流。
像本次拍摄的“模特”，M87中心黑洞早先就被观察到有喷流现象。关于喷流产生的机制仍不清楚，目前的猜想是被黑洞俘获的等离子的磁场随等离子体向黑洞旋转靠近，形成螺旋结构，一些未坠入黑洞的等离子体有可能顺着磁力线改变方向离开黑洞，并被磁场准直加速，形成高速等离子流，从黑洞附近喷射而出。
黑洞的吸积和喷流现象模拟图 | 图源自参考文献[1]这次能够直接“拍摄”到照片是因为我们利用甚长基线干涉测量技术，将位于全球各处的8座射电望远镜，组合起来形成了一座相当于地球大小的虚拟射电望远镜，分辨率达到了20微角秒，因此成功拍摄到了这张照片。而到目前为止，两个黑洞视界分辨率最高的天体就是银河系中心黑洞和M87中心黑洞，其黑洞视界角大小分别约为7微角秒和10微角秒，后者就是今天的主角，照片中的亮环大小约为40微角秒，因此，这张照片非常难得。
参考文献：
[1]吴庆文.首张黑洞照片诞生——谈黑洞的前生今世[J].自然杂志,2019,41(03):157-167.
[2]左文文.认识黑洞的首个直接“视觉”证据[J].物理,2019,48(05):277-283.
by 霜白
Q.E.D.