原地转十圈都不晕的人，到底有多与众不同？

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Q1 车钥匙如何遥控开门？
Q2 热水为何去油污？
Q3 酒精为何能擦笔迹？
Q4 低频声音更穿透吗？
Q5 影子边缘为何模糊？
Q6 转圈后为何会头晕？
Q7 WiFi为何能穿墙？
Q8 长隧道为何会弯曲？

by 匿名

答：

这是通过电磁波传递的信息。钥匙里有一个小电路，里面有电池、晶振/振荡器、芯片、发射电路和天线。当你按下“解锁”按钮时，电路会让天线中的电荷来回振荡，产生一个高频交变电流，也就是电磁波。而通过电磁波，我们可以载入数字信号，从而车门中的电子元件接收到信号后会进行识别开锁。事实上旁边的车门也会接收到信号，只不过钥匙和锁不匹配时，旁边的车门就不会发生响应。

by 小被子

Q.E.D.
Q2 为什么热水相比冷水更容易去油污？和使用洗洁精产生的乳化反应有什么区别？

by 匿名

答：

油污通常是油脂、食物残渣、蛋白质、淀粉、灰尘等混合物。冷水里，很多油脂比较黏，甚至有些动物油、黄油、火锅牛油会接近半固态，牢牢附着在碗盘表面。热水一来，油脂的黏度降低，会变得更稀、更容易流动；一些凝固的脂肪还会熔化。这就像冷的猪油是白白硬硬的一块，热了以后会变成液体，更容易被冲走。

另外，热水还会让分子运动更剧烈，使油污和表面的结合变弱，食物残渣更容易软化、膨胀、脱落。热水的表面张力也比冷水低一些，因此更容易润湿碗盘表面，钻进油污和盘子之间的缝隙里，把油污“掀起来”。

洗洁精则是因为里有表面活性剂，它的分子一头喜欢水，另一头喜欢油。可以把它想象成一个“两头通吃”的小钩子，亲油的一端扎进油污里，亲水的一端朝向水。经过搓洗后，大块油污会被分散成很多很小的油滴，每个油滴外面都包着一层表面活性剂分子。这样油滴就不容易重新聚成一大团，而是可以比较稳定地悬浮在水里，被水冲走。

by 小被子

Q.E.D.
Q3 为什么用中性笔写的字，酒精喷了之后，字迹会消失？

by 匿名

答：

这是因为酒精能够溶解中性笔的色素，中性笔的墨水通常由着色剂、溶剂、树脂和助剂组成。中性笔多使用水溶性或醇溶性染料。这些染料分子本身是透明的，它们之所以能显色，是因为它们以特定状态聚集或附着在纸张纤维上，能够吸收特定波长的可见光。酒精作为一种极性有机溶剂，具有很强的溶解能力。根据相似相溶原理，他会迅速破坏染料和纸张纤维之间的附着力，将原本固定在纸面上的染料分子重新溶解到酒精中。

当酒精把染料分子稀释之后，单位面积内的染料浓度急剧下降，对光线的吸收能力减弱，那么深色的染料就变得很浅淡。还有一点很重要，当酒精完全挥发后，被溶解的染料分子并不会随之飞走，而是会重新残留在纸张纤维上。因此，等纸张干透后，字迹通常会以比原来更淡、边缘更模糊的状态重新显现出来。

但如果中性笔的颜料还有大量的碳黑的话就不会消失，因为碳黑不溶于酒精，字迹是无法被酒精溶解的。

by 蓝多多

Q.E.D.
Q4 相同响度的声音，是频率更高更有穿透力，还是频率更低更有穿透力？

by 夜梨的椅子

答：

我们考虑实际生活的场景，从纯粹物理的角度去思考。

在空气中，穿透力主要体现在遇到障碍物时的衍射和远距离传播能力上。低频声波长很长，能通过衍射轻松绕过障碍物，且不易被空气吸收，因此穿透力远超高频。例如一个远处的雷声传来，高频部分被吸收殆尽，只剩低沉的低频，而近处的雷声却有高频的炸响。所以，在空气中，穿透力是低频更强。

在固体中，影响穿透力的因素发生了变化。固体内部的声音不能简单用高低频来划分，而是分为多种波形。此时，穿透力主要体现为固体结构传声的隔绝难度。低频振动会以纵波、横波等形式在墙体、钢筋中高效传播，这是造成楼上脚步声等噪音的“元凶”，常规隔音措施对它很难奏效。而高频声极易在界面被反射或被阻尼材料吸收，能量耗散更快，很难穿透。因此，在固体结构中，也是低频振动更难隔绝，穿透力更强。

总结来说，无论在气体还是固体中，从纯粹的物理传播角度看，低频都比高频具有更强的穿透力。

by 跑马仔

Q.E.D.
Q5 为什么影子的周围是模糊的？是因为空气密度不均折射吗？

by 苹花

答：

事先说明，影子周围的模糊不是因为空气密度不均造成的，而是因为半影效应。

半影的形成由于常见光源（如太阳、烛火、日光灯等）并非理想的点光源，而具有一定的大小。当此类光源发出的光线被不透明物体遮挡时，其后方的阴影区域可分为两部分：中心部分光线被完全遮挡，形成黑暗的“本影”；边缘附近区域只有部分光线被遮挡，形成明暗过渡的模糊区域，即“半影”。我们肉眼看到的“模糊边缘”，其实就是这个半影区。光源的面积越大，或者光源离遮挡物越近，这个模糊的过渡带就越宽。

如果光源是理想光源，也就是点光源时，光线才会呈完美的直线传播，那么遮挡物投射出的影子边缘才会是黑白分明，非常锐利。

除了半影效应，光照射到遮挡物边缘的时候，还会发生衍射，但是在宏观尺度下，这种衍射造成的模糊微乎其微，所以主要还是由于半影效应造成的影子边缘模糊。

by 蓝多多

Q.E.D.
Q6 为什么转圈后会感觉头晕？

by 安昊洋

答：

人的内耳深处有一个“半规管”结构，三条半规管相互垂直，可以感知三的维度方向上的运动，半规管内还充斥着内淋巴液。当人体开始旋转时，半规管结构跟随人体一起旋转，内部的淋巴液会刺激结构内的感受器，传送“人体在旋转”的信号给大脑。

半规管结构示意图 | 图源网络

头晕的症状一般发生于人体停止旋转时。当人体停止旋转时，半规管内的淋巴液由于惯性还会继续沿原来的方向运动，从而继续向大脑发送“人在旋转”的错误信号。此时人即便在行为上已经停止旋转，但仍然能感觉周围的环境在转动，从而产生眩晕感。

平时坐车、坐船时，由于频繁地起步、停止，或是剧烈的上下晃动引起的晕车、晕船，也是类似的原理。通过一些特殊技巧和系统训练，可以降低旋转带来的眩晕感。

by Eric

Q.E.D.
Q7 Wifi信号和光都是波，为什么Wifi信号能穿墙而光不能？

by 安昊洋

答：

wifi信号是波段在微波的无线电波，光和wifi信号都是电磁波，但是它们处于不同的波段，频率不同。

至于能不能穿墙，这就要取决于电磁波与障碍物之间的尺寸还有透过率。

对于wifi信号，因为他的波长比较长，容易发生衍射和透射，家用wifi在2.4GHz波段的波长在12.5cm，它能够轻易的绕过墙壁内部的微小颗粒，穿透墙壁的非金属结构。并且墙壁对于微波频率的电磁波吸收率相对较低，所以大部分能量可以穿透过去。

可见光的波长在380-780纳米之间，可见光的波段相比于墙上的孔可是小的对，因此没法发生衍射绕过障碍物，并且墙壁是不透明的，所以光不能穿透这种厚且致密的墙体，基本上都会全部反射回去。

by 蓝多多

Q.E.D.
Q8 为什么长的隧道它都不是直直的，而都是带点弯曲？

by 米小斛

答：

隧道修建于地下，无论是否跨越水域，首先需要确定地质条件，若遇到断层带、地下水区域、空洞区域，都需要避开，强行走直线会带来施工安全问题。若是没有地质层面的问题，也会考虑到长时间驾驶在平直的隧道里，可能会引起视觉疲劳，所以如果是短隧道，可能相对笔直，但如果是长隧道，就会带点弯绕。再者就是排水、通风等问题，也会根据具体施工的需要而改变隧道的走向。所以说长隧道的修筑并不是没法修直，而是考虑了诸多因素后修成了弯曲的模样。

by Eric

Q.E.D.