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微软自动奖励(Microsoft Automatic Rewards)是一个 Chrome 插件,通过自动完成每日任务获取 Bing 积分。安装插件之后,只需要登录 Microsoft Rewards 和 Bing 即可。@Appinn

\n\n\n\n
\"微软自动奖励
\n\n\n\n

感谢 @陈少举 同学的分享:

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\"微软自动奖励
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Microsoft Rewards 是什么

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Microsoft Rewards(微软奖励)是微软推出的一个积分奖励计划,旨在鼓励用户多使用微软的各类产品和服务,比如 Bing 搜索引擎、Microsoft Edge 浏览器、Xbox 主机、Microsoft Store 购物等。用户只需拥有一个微软账户,完成日常搜索、参与小测试、完成任务或购物等操作,就可以获得积分。

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这些积分可用于兑换各类礼品卡,比如国区可兑换:

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等等,礼物还是非常多的。

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以及,未来的 Windows 10 扩展安全更新(ESU)可能需要 1000 积分来兑换 \"😂\"

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(参考:微软大反转!Windows 10 免费安全更新再送一年)

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如何注册

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可以前往官网(手动去掉下方链接尾巴即可),或通过青小蛙的邀请链接注册:

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通过青小蛙的邀请链接还可以获得额外积分:

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微软自动奖励(Microsoft Automatic Rewards)

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在注册之后,就可以启动这个插件了:

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    \n
  1. 选择你要进行自动化的任务
  2. \n\n\n\n
  3. 设置参数
  4. \n\n\n\n
  5. 获取积分
  6. \n
\n\n\n\n

注意,开启后,它会找时间自动打开新标签页进行搜索,所以不要被吓到了 \"😂\"

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\"微软自动奖励
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这是一个逐渐累积的过程,比如青小蛙今天获得了30个积分:

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\"微软自动奖励
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获取

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是的,并未上架 edge 商店。

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一个搬运:夸克|百度|城通 (访问密码: 5712)

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开发者模式下,直接将 .crx 文件拖进浏览器的扩展页面即可。

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\n\n\n\n

原文:https://www.appinn.com/microsoft-automatic-rewards/

\n

[ 点击前往获取链接 ]


", - "category": "Chrome", - "link": "https://www.appinn.com/microsoft-automatic-rewards/", - "creator": "青小蛙", - "pubDate": "Wed, 09 Jul 2025 04:39:12 +0000", - "enclosure": "", - "enclosureType": "", - "image": "", - "id": "", - "language": "zh", - "folder": "资讯", - "feed": "小众软件", - "read": false, - "favorite": false, - "created": false, - "tags": [], - "hash": "520f9be2227d5727b8de63bbe0f5d6ee", - "highlights": [] - }, { "title": "Backlog.md – 在 git 仓库中用 .md 生成并管理项目看板", "description": "Backlog.md 是一款专为使用 git 的开发者设计的本地项目看板工具,拥有命令行与网页版两种操作模式。 它的思路很直接:每个任务都用一个 .md 文件保存在 git 仓库里,所有进度、分配、归 ", @@ -702,28 +680,6 @@ "hash": "a7c49b4081e799784da1d56006161ef7", "highlights": [] }, - { - "title": "DockFlow – 分组切换 Mac 程序坞", - "description": "DockFlow 是一款非常实用的 macOS 工具,支持创建多套程序坞图标组合,并可随场景一键切换。比如在工作时显示多个工作软件,娱乐时切换为游戏或影音应用。@Appinn 数码荔枝上新,买断产品。 ", - "content": "\n

DockFlow 是一款非常实用的 macOS 工具,支持创建多套程序坞图标组合,并可随场景一键切换。比如在工作时显示多个工作软件,娱乐时切换为游戏或影音应用。@Appinn

\n\n\n\n
\"DockFlow
\n\n\n\n

数码荔枝上新,买断产品。

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专为 Mac 用户打造的工作区切换工具,可通过创建和切换 Dock 栏图标方案,轻松适应不同使用场景。

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快速切换,适应不同场景

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无论是开发、办公还是娱乐,只需设置不同图标组合方案,通过快捷键或菜单栏图标一键切换。让你的工作流不再混乱,轻松专注当前任务。

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\"DockFlow
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自由布局,添加多种项目

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支持添加文件夹、文件、网址链接(见视频)到程序坞,甚至还能插入空白间隔,让布局更整洁。常用应用一触即达,效率直线提升!

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\"DockFlow
\n\n\n\n

配置导入导出,使用更灵活

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个性化设置可以备份导出,方便系统迁移或分享使用。并支持自动关闭非布局内应用,让切换更加智能。

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开发者可以在编程工具与设计软件间快速切换,商务人士可以从会议状态流畅进入工作模式,不被无关的图标打扰。

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新品上架,通过专属链接下单 DockFlow,到手仅 35 元,买断制永久使用!

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购买地址

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原文:https://www.appinn.com/dockflow/

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", - "category": "macOS", - "link": "https://www.appinn.com/dockflow/", - "creator": "青小蛙", - "pubDate": "Mon, 07 Jul 2025 06:56:26 +0000", - "enclosure": "", - "enclosureType": "", - "image": "", - "id": "", - "language": "zh", - "folder": "资讯", - "feed": "小众软件", - "read": false, - "favorite": false, - "created": false, - "tags": [], - "hash": "018d59f4838b74ac87ba1d824f35bc41", - "highlights": [] - }, { "title": "Daily Sparks – 在 iPhone 屏幕上显示重要的事,并不断重复", "description": "Daily Sparks 是一款简单、小巧的免费 iPhone 应用,只有 2.7 MB,它通过桌面小组件的方式,显示重要的事情。甚至还能设置每日 16 次提醒通知,让重要的事情变成真的重要。@App ", @@ -1529,28 +1485,6 @@ "hash": "acc1bae6a4745f1f6dc9e3919968b7ba", "highlights": [] }, - { - "title": "人们对动物有哪些常见的「误解」?", - "description": "
\"头图\"/
\n

目前写了这么多科普以来,大家误会最多的就是“拟态”。甚至有不少人把“拟态”当做神创论的解释。

\n

不如今天就再来好好讲讲拟态吧!

\n

这是一坨鸟屎:

\n
\"\"
\n

啊不对,其实是台湾铃钩蛾(Macrocilix taiwana),伪装成鸟粪色调的斑点。

\n

但是可以看出这个鸟屎的画法还略微有些幼稚。

\n

我们可以“画”得更好一点:

\n
\"\"
\n

同为狗屎蛾属,哦不对,是铃钩蛾属的宽铃钩蛾 Macrocilix maia 就更进一步,不但拟态了鸟屎,连鸟屎上面的苍蝇都拟态出来了,嗯,这是一只很有味道的蛾子。

\n

同属的其他蛾子也差不多是这个屎样。

\n
\"\"
铃钩蛾 Macrocilix mysticata
\n

可以看出这个属的蛾子模仿鸟屎还是比较有心得的。

\n

不过这些个屎蛾子只能做出点 2d 的拟态。

\n

柑橘凤蝶幼虫则十分厉害,能拟态 3D 形状的鸟屎:

\n
\"\"
\n

刚开始一龄到四龄幼虫的时候模仿鸟屎是没什么问题的,但是当柑橘凤蝶幼虫长到 5 龄幼虫的时候,问题就来了。

\n

这个时候的幼虫体长有 4cm!而它所处的环境里:

\n

没有鸟!!能拉这么大一!坨!屎!

\n

所以它不得不改变策略,变成绿色,拟态小青蛇:

\n

后胸背两侧有眼状斑纹,腹部有黑色斜纹和白色斑点,并具橙黄色臭腺角(受惊时可伸出散发气味),就像蛇吐信子一样。

\n

当然最后的蝴蝶形态是黑白相间的,跟幼虫时的颜色没有任何关系,毕竟是完全变态昆虫。

\n

另外还有个非常有趣的点,动物拟态植物的时候不仅外貌特别像,而动作也要一致。

\n

模拟植物最常见最出名的应该就是各种螽斯了:

\n
\"\"
\n

这是亚马逊丛林的螽斯 Acropsis tectiformis,看狐主任手上这一只:

\n
\"\"
\n

叶脉都拟态得十分清晰。(每只形状略有差异)

\n

还有枯叶系的螽斯:

\n
\"\"
\n

可以说是达到以假乱真的地步。

\n

但是还没完,刚才说了,光是像还不行,步态也得跟植物一致。

\n

比如我们常见的竹节虫:

\n
\"\"
\n

你会发现:诶,竹节虫怎么摇摇晃晃的,是不是因为太细了所以下肢力量不稳啊?

\n

其实不是的,大多数拟态成树枝、树叶的动物都有类似的步态,因为这是树叶树枝被风吹动的时候摇晃的姿态,如果用正常昆虫或者其他动物走路的姿势容易露馅。

\n

比如平时是绿色的变色龙(拟态树叶),走路的时候也要模拟这样摇晃的步态:

\n
\"\"
\n

为什么说这种步态是对树叶的拟态?因为其实变色龙着急早八的时候也是会跑的:

\n
\"\"
\n

又比如花纹长得像树叶的丘鹬:

\n
\"\"
\n

bingo,也是一样的步态:

\n
\"\"
\n

说到这里你可能觉得我越描越黑了,这些精准的拟态怎么看都不像是自然进化的而是被设计的吧?

\n

其实不然。

\n

让我们回到生物课本,看看桦尺蠖的故事:

\n
英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖,它们白天栖息在树干上,夜间出来活动。该地区原来树木茂盛,树干表面长满浅色的地衣。19 世纪中期以前,桦尺蠖几乎都是浅色的,黑色个体极少。后来曼彻斯特成为工业区,树干表面落满灰色的煤烟灰。到了 20 世纪中期,生物学家们发现,黑色型的桦尺蠖却成了常见种。
\n
\"\"
桦尺蠖
\n
\"\"
黑白桦尺蠖
\n

从桦尺蠖的颜色变化就可以看出生存压力所产生的自然选择对生物的外观有多大的影响。

\n

拟态是出于这样的压力,由自然选择所决定的进化策略。

\n

拟态分为三种:

\n
    \n
  1. 贝氏拟态(Batesian mimicry,以亨利·沃尔特·贝兹命名),一个物种拟态模仿另一个成功的物种,显得有毒或者是无食用价值。但该拟态并不会攻击捕猎者。
  2. \n
  3. 穆氏拟态(Müllerian mimicry,以 Fritz Mülle 命名),一个物种以鲜艳的体颜等手段警告捕猎者其毒性或不可食用性,如果捕猎者执意要试试,那么它就会得到教训,例如捕食者从一次失败的捕猎中很快认识到猎物有毒。
  4. \n
  5. 进攻性拟态(Aggressive mimicry),拟态成为无害的物种以吸引猎物。
  6. \n
\n
\"\"
进攻性拟态:兰花螳螂
\n

贝氏拟态是防御性拟态,这种拟态不会攻击捕食者,只是逃避捕食。

\n

像刚才说的拟态鸟屎和树叶等就属于贝氏拟态。

\n

能够拟态某种其他的前提是:该种动物具有足够多的可以变异的位点。

\n

众所周知,昆虫数量非常之多,大概有 200 多万种。

\n

而昆虫通常还具有极高的繁殖率,一次可产下成百上千甚至更多的后代。

\n

这种“以量取胜”的策略,在演化上具有重要意义,而且基因复制过程并非完美无缺,总会随机出现错误,即基因突变。

\n

庞大的后代数量,如同购买了海量的“基因彩票”。虽然单个突变发生的概率极低,且大多数突变是无效甚至有害的,但巨大的基数使得有益突变的出现成为可能。

\n

这些变异位点(基因座),在生存竞争异常激烈的自然界,任何一个微小的、能够提升存活率或繁殖机会的突变——例如,翅膀花纹偶然更像一片树叶,或体色恰巧与有毒的同类相似——都可能成为这个个体及其后代的“幸运符”。这个幸运的个体更容易躲避天敌或成功捕食,从而有更多机会将这一有利变异遗传给下一代。经过代代累积,这种微小的优势不断被放大,最终演化出令人惊叹的逼真拟态。

\n

另外,除了可变异的基因要足够多以外,环境也会极大的影响动物们对拟态的进化选择:

\n

以 2023 年对竹节虫的研究为例:

\n

加州有三种Timema 属的竹节虫,它们是无翅的植食性昆虫,依靠拟态成树枝树叶的形状隐藏自己。它们通常有绿色与黑色(深色)两种色型,不同种的色型差异程度不同:

\n
    \n
  • T. cristinae 和 T. bartmani:色型高度差异化;
  • \n
  • T. chumash:色型较为连续。
  • \n
\n
\"\"
\n

科学家研究发现植物颜色变化越离散(如强烈的绿与棕对比),竹节虫色型的差异程度就越高。

\n
    \n
  • 色型差异性顺序为:T. cristinae > T. bartmani > T. chumash
  • \n
\n

这几种竹节虫基因库的复杂度是类似的,但是根据所处环境的不同,它们基因的变异程度也不同。

\n

控制着虫子的体色的遗传区域叫 Mel-Stripe ,它决定竹节虫是绿色还是深色。

\n

研究者关心这个区域的杂合度,也就是绿色和深色基因是否常常出现在同一个个体里。

\n
\"\"
\n

1. 杂合个体是多了还是少了?

\n
    \n
  • 在 T. bartmani 中,杂合子(即同时有绿色和深色基因的个体)比预期少。这说明绿色和深色型可能不太愿意互相交配,或者交配后杂合子生存率低,这可能是形成物种隔离的一种信号。
  • \n
  • 在 T. cristinae 中,反而是杂合子多了,比预期还多。这可能说明:这种虫子在某些情况下,杂合子生存得更好(异型优势)。
  • \n
\n

2. 跟全基因组相比,Mel-Stripe 的差异更明显吗?

\n

研究者把 Mel-Stripe 这个区域和虫子整个基因组中的其他几万个基因位点做了比较:

\n
    \n
  • 对 T. bartmani 来说,Mel-Stripe 的杂合子缺失虽然不是最极端的,但比全基因组大多数区域的情况更严重,说明这个现象有进化学上的意义。
  • \n
  • 对 T. cristinae 来说,Mel-Stripe 的杂合子过剩非常明显,比全基因组其他区域都极端,说明这个区域在杂合子中起着特别的作用。
    所以研究者最终的结论是:
  • \n
\n

在 T. bartmani 中,绿色和深色虫子可能已经有部分隔离,不太愿意“通婚”;而在 T. cristinae 中,绿色和深色基因“合作愉快”,杂合个体甚至可能有优势;

\n

这个 Mel-Stripe 区域可能在某些物种中变成了一个超基因(supergene),帮助维持色型的稳定分化。

\n

希望上面这段阅读愉快,如果没有很懂,那我解释解释:

\n

就是说在自然环境下,这些竹节虫本来就有体色变异的自然倾向,但是在植物对比度更高,颜色更多的情况下,不同颜色的竹节虫更愿意通婚,所以它们后代颜色也更复杂,更接近各种植物颜色。

\n

而植物颜色差异不大的地区,不同颜色的虫子不愿意通婚,因此后代的颜色也比较保守,差异性不大。

\n

这就引出拟态选择的另一方面:

\n
\"\"
\n

除了本身作为保护色以外,性选择等因素也会加速拟态的筛选,让优势颜色更快的适应环境,以及加速繁衍。

\n

以上~

\n

参考文献:

\n

1morphs in Timema stick insects Disruptive selection and the evolution of discrete color

\n
\n
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查看知乎讨论
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\"头图\"/
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目前写了这么多科普以来,大家误会最多的就是“拟态”。甚至有不少人把“拟态”当做神创论的解释。

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不如今天就再来好好讲讲拟态吧!

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这是一坨鸟屎:

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啊不对,其实是台湾铃钩蛾(Macrocilix taiwana),伪装成鸟粪色调的斑点。

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但是可以看出这个鸟屎的画法还略微有些幼稚。

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我们可以“画”得更好一点:

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同为狗屎蛾属,哦不对,是铃钩蛾属的宽铃钩蛾 Macrocilix maia 就更进一步,不但拟态了鸟屎,连鸟屎上面的苍蝇都拟态出来了,嗯,这是一只很有味道的蛾子。

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同属的其他蛾子也差不多是这个屎样。

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铃钩蛾 Macrocilix mysticata
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可以看出这个属的蛾子模仿鸟屎还是比较有心得的。

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不过这些个屎蛾子只能做出点 2d 的拟态。

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柑橘凤蝶幼虫则十分厉害,能拟态 3D 形状的鸟屎:

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刚开始一龄到四龄幼虫的时候模仿鸟屎是没什么问题的,但是当柑橘凤蝶幼虫长到 5 龄幼虫的时候,问题就来了。

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这个时候的幼虫体长有 4cm!而它所处的环境里:

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没有鸟!!能拉这么大一!坨!屎!

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所以它不得不改变策略,变成绿色,拟态小青蛇:

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后胸背两侧有眼状斑纹,腹部有黑色斜纹和白色斑点,并具橙黄色臭腺角(受惊时可伸出散发气味),就像蛇吐信子一样。

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当然最后的蝴蝶形态是黑白相间的,跟幼虫时的颜色没有任何关系,毕竟是完全变态昆虫。

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另外还有个非常有趣的点,动物拟态植物的时候不仅外貌特别像,而动作也要一致。

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模拟植物最常见最出名的应该就是各种螽斯了:

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这是亚马逊丛林的螽斯 Acropsis tectiformis,看狐主任手上这一只:

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叶脉都拟态得十分清晰。(每只形状略有差异)

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还有枯叶系的螽斯:

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可以说是达到以假乱真的地步。

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但是还没完,刚才说了,光是像还不行,步态也得跟植物一致。

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比如我们常见的竹节虫:

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你会发现:诶,竹节虫怎么摇摇晃晃的,是不是因为太细了所以下肢力量不稳啊?

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其实不是的,大多数拟态成树枝、树叶的动物都有类似的步态,因为这是树叶树枝被风吹动的时候摇晃的姿态,如果用正常昆虫或者其他动物走路的姿势容易露馅。

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比如平时是绿色的变色龙(拟态树叶),走路的时候也要模拟这样摇晃的步态:

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为什么说这种步态是对树叶的拟态?因为其实变色龙着急早八的时候也是会跑的:

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又比如花纹长得像树叶的丘鹬:

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bingo,也是一样的步态:

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说到这里你可能觉得我越描越黑了,这些精准的拟态怎么看都不像是自然进化的而是被设计的吧?

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其实不然。

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让我们回到生物课本,看看桦尺蠖的故事:

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英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖,它们白天栖息在树干上,夜间出来活动。该地区原来树木茂盛,树干表面长满浅色的地衣。19 世纪中期以前,桦尺蠖几乎都是浅色的,黑色个体极少。后来曼彻斯特成为工业区,树干表面落满灰色的煤烟灰。到了 20 世纪中期,生物学家们发现,黑色型的桦尺蠖却成了常见种。
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桦尺蠖
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黑白桦尺蠖
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从桦尺蠖的颜色变化就可以看出生存压力所产生的自然选择对生物的外观有多大的影响。

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拟态是出于这样的压力,由自然选择所决定的进化策略。

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拟态分为三种:

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  1. 贝氏拟态(Batesian mimicry,以亨利·沃尔特·贝兹命名),一个物种拟态模仿另一个成功的物种,显得有毒或者是无食用价值。但该拟态并不会攻击捕猎者。
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  3. 穆氏拟态(Müllerian mimicry,以 Fritz Mülle 命名),一个物种以鲜艳的体颜等手段警告捕猎者其毒性或不可食用性,如果捕猎者执意要试试,那么它就会得到教训,例如捕食者从一次失败的捕猎中很快认识到猎物有毒。
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  5. 进攻性拟态(Aggressive mimicry),拟态成为无害的物种以吸引猎物。
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进攻性拟态:兰花螳螂
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贝氏拟态是防御性拟态,这种拟态不会攻击捕食者,只是逃避捕食。

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像刚才说的拟态鸟屎和树叶等就属于贝氏拟态。

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能够拟态某种其他的前提是:该种动物具有足够多的可以变异的位点。

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众所周知,昆虫数量非常之多,大概有 200 多万种。

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而昆虫通常还具有极高的繁殖率,一次可产下成百上千甚至更多的后代。

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这种“以量取胜”的策略,在演化上具有重要意义,而且基因复制过程并非完美无缺,总会随机出现错误,即基因突变。

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庞大的后代数量,如同购买了海量的“基因彩票”。虽然单个突变发生的概率极低,且大多数突变是无效甚至有害的,但巨大的基数使得有益突变的出现成为可能。

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这些变异位点(基因座),在生存竞争异常激烈的自然界,任何一个微小的、能够提升存活率或繁殖机会的突变——例如,翅膀花纹偶然更像一片树叶,或体色恰巧与有毒的同类相似——都可能成为这个个体及其后代的“幸运符”。这个幸运的个体更容易躲避天敌或成功捕食,从而有更多机会将这一有利变异遗传给下一代。经过代代累积,这种微小的优势不断被放大,最终演化出令人惊叹的逼真拟态。

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另外,除了可变异的基因要足够多以外,环境也会极大的影响动物们对拟态的进化选择:

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以 2023 年对竹节虫的研究为例:

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加州有三种Timema 属的竹节虫,它们是无翅的植食性昆虫,依靠拟态成树枝树叶的形状隐藏自己。它们通常有绿色与黑色(深色)两种色型,不同种的色型差异程度不同:

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  • T. cristinae 和 T. bartmani:色型高度差异化;
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  • T. chumash:色型较为连续。
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科学家研究发现植物颜色变化越离散(如强烈的绿与棕对比),竹节虫色型的差异程度就越高。

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  • 色型差异性顺序为:T. cristinae > T. bartmani > T. chumash
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这几种竹节虫基因库的复杂度是类似的,但是根据所处环境的不同,它们基因的变异程度也不同。

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控制着虫子的体色的遗传区域叫 Mel-Stripe ,它决定竹节虫是绿色还是深色。

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研究者关心这个区域的杂合度,也就是绿色和深色基因是否常常出现在同一个个体里。

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1. 杂合个体是多了还是少了?

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  • 在 T. bartmani 中,杂合子(即同时有绿色和深色基因的个体)比预期少。这说明绿色和深色型可能不太愿意互相交配,或者交配后杂合子生存率低,这可能是形成物种隔离的一种信号。
  • \n
  • 在 T. cristinae 中,反而是杂合子多了,比预期还多。这可能说明:这种虫子在某些情况下,杂合子生存得更好(异型优势)。
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2. 跟全基因组相比,Mel-Stripe 的差异更明显吗?

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研究者把 Mel-Stripe 这个区域和虫子整个基因组中的其他几万个基因位点做了比较:

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  • 对 T. bartmani 来说,Mel-Stripe 的杂合子缺失虽然不是最极端的,但比全基因组大多数区域的情况更严重,说明这个现象有进化学上的意义。
  • \n
  • 对 T. cristinae 来说,Mel-Stripe 的杂合子过剩非常明显,比全基因组其他区域都极端,说明这个区域在杂合子中起着特别的作用。
    所以研究者最终的结论是:
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在 T. bartmani 中,绿色和深色虫子可能已经有部分隔离,不太愿意“通婚”;而在 T. cristinae 中,绿色和深色基因“合作愉快”,杂合个体甚至可能有优势;

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这个 Mel-Stripe 区域可能在某些物种中变成了一个超基因(supergene),帮助维持色型的稳定分化。

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希望上面这段阅读愉快,如果没有很懂,那我解释解释:

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就是说在自然环境下,这些竹节虫本来就有体色变异的自然倾向,但是在植物对比度更高,颜色更多的情况下,不同颜色的竹节虫更愿意通婚,所以它们后代颜色也更复杂,更接近各种植物颜色。

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而植物颜色差异不大的地区,不同颜色的虫子不愿意通婚,因此后代的颜色也比较保守,差异性不大。

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这就引出拟态选择的另一方面:

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除了本身作为保护色以外,性选择等因素也会加速拟态的筛选,让优势颜色更快的适应环境,以及加速繁衍。

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以上~

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参考文献:

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1morphs in Timema stick insects Disruptive selection and the evolution of discrete color

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\n\n\n\n", - "category": "", - "link": "https://daily.zhihu.com/story/9782468", - "creator": "", - "pubDate": "Fri, 11 Jul 2025 08:27:02 +0800", - "enclosure": "", - "enclosureType": "", - "image": "", - "id": "", - "language": "", - "folder": "资讯", - "feed": "知乎", - "read": false, - "favorite": false, - "created": false, - "tags": [], - "hash": "a813e9732ca4a51a84f1943c38b3d0dc", - "highlights": [] - }, { "title": "古人是如何知道矿石能够炼铁炼铜的?", "description": "
\"头图\"/
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一直在做古代金属器科技史的科普和研学,这个问题本来也是一些场合我做线下科普的开场介绍部分,在这里赘述一番:

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古人与金属矿石打交道的时间很久远,比通常想象的更久远,要以万计,早于大家认知的文明史;

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同样的,古人对金属矿和金属器的认认知,也比通常想象的更缓慢,即便是认知速度相对飞快的古代中国。

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可以先放下我们作为现代人,对金属有着或多或少的认知。

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金属矿石,首先也是石。

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因此这个问题最早可以上溯到旧石器时代,人类对不同石头的挑选和改造。

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这里就出现了人类最早可以认知的第一类金属器:

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天然形成的自然金属

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一个显而易见的事实是,这些自然金属对于古人类而言,是一类特殊的石头。

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这一金属类型非常有限,大致分两大类:

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其中一类极为罕见,来自外太空,比如天然铁,尽管地球的铁元素非常丰富,但地表没有能形成自然铁的环境。

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只有一种罕见来源——铁陨石。

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北美原住民(被称作印第安人)就使用陨铁制作铁器。下图是一片陨铁,上面有原始加工痕迹,被有些学者认为是附近 2000 年前墓葬内铁器的来源。

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著名的此类物件,如出土自图坦卡蒙墓的铁匕首,就由铁陨石制成,并不代表当时古埃及拥有锻铁的技术,时间约 3300BCE

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埃及博物馆图
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另一类是化学性质不活泼的贵金属,比如自然铂、金、银、铜。

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比如天然富集的大块金,又被称作狗头金

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纯度高的金属,硬度普遍不足,但性质稳定、总量稀少,因此主要有两大用途:

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一是作为货币;二是作为装饰。

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自然铜

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铜在这里首次出场。

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人类最开始对铜的使用,从现有的考古学证据来看,就是自然铜。

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而限制早期人类使用自然铜的主要因素是地域分布和地表储量。

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自然铜
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这一年限可以非常早,可能随着更多考古新发现继续往前推:

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例如,在对北美古铜器的铅同位素比对(这是另一个很大的议题,这里不展开)以及 C14 测年显示,北美原住民(被称作印第安人)在 9500 年前就开始利用自然铜,但在 5000 年前中止了。

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现代科学家根据出土物仿制的投掷器锥形铜尖
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这一结论打破了此前一些学者认为的,进入金属器历史后不会再退回石器的思维。

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其实,仅仅使用自然铜的情况下,如前文所言,自然铜只会被认为是诸多石材之中的一种。在金属硬度并不显著的情况下,自然铜被其他石材替代是可以理解的。

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这是新大陆的情况,而在旧大陆,人们对自然铜的应用历史同样悠久,并进一步形成了对金属器的一系列热锻加工。

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低温冶炼金属

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天然形成金属的量是非常有限的,但有另一颗科技树,可以获得金属——高温。

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并非高温的火堆就能还原金属。

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高温氛围必须分氧化性氛围和还原性氛围,而冶炼金属必须是还原性氛围。

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还原性氛围

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这里就牵扯到另一个与冶炼共用部分科技树的领域——陶瓷。

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熟悉我国古代陶器的读者们知道,陶器有不同的颜色:比如仰韶文化、马家窑文化时期等流行的红陶、还有龙山文化时期流行的灰陶。

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类似的,大家会看到,明清时期很多城墙房屋使用青砖、而 20 世纪我国的建筑以红砖为主。

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这里面其实就与氧化性氛围和还原性氛围有关。

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马家窑文化红陶彩陶(左)、龙山文化灰陶蛋壳陶(右)
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地球的地表含有丰富的铁元素,但都是以二价铁(失去两个最外层电子)或三价铁(再失去一个次外层电子)的形式存在。

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初中化学介绍:二价铁离子多为浅绿色,三价铁离子多为红褐色。这是在可溶性水溶液的情况下。

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在土壤这种混合的条件下,二价铁呈现出青灰色,三价铁呈现红色,红土的颜色也由此而来。

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以砖的制作方式为例,就能看出氧化性氛围和还原性氛围的差别。

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现代砖基本都是氧化性氛围,高温烧砖带来的熊熊火焰,天然就是个氧化过程,后续冷却为自然冷却,也并未改变氧化性氛围,因此砖土中的铁是三价铁,呈红色;

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如果需要制作青砖,需要在烧砖时加水,这样就有了:

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(加热条件)

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而一氧化碳和氢气都是还原性的,因此将砖土中的三价铁还原成二价铁,最终烧制成青砖。

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只有在还原性氛围下,矿石才可能被还原成金属;

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否则,在氧化性氛围下,不可能获得任何金属。除非你把地球烧穿了,可以从地核去拿铁。

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因此,人类掌握冶炼的历史要远比掌握用火的历史短,当时的人们必须从偶然制造还原性氛围到稳定制造还原性氛围。

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低温可冶炼金属

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在认识到还原性氛围,且周边能捡拾到矿石的情况下,首先认识下什么是低温。

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这种历史极其悠久的制陶方式称为——平地堆烧法,简单易行,是最早的制陶工艺之一。

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温度一般能达到 600℃,有时能更高(约 900℃)。

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我们来看一下这一温度下的低温可冶炼金属:

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汞 Hg—— -39℃

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锡 Sn—— 232℃

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铅 Pb—— 327℃

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锌 Zn—— 419.5℃

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当然了,虽然存在钾 K——63℃,钠 Na——98℃这类低温金属,但都是化学性质极其活泼的碱金属,一方面无法通过碳等常规方式低温还原出来的,另一方面自然界也没有可供还原的直接产物。

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人类认识这几种金属的时间也比较长。

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当然了,这类纯金属很软,汞更是又毒又是液体,拿来打打杀杀太不像话。

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偶然所得

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铺垫了这么久,终于开始聊到冶炼了?

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别急,让我们跟着人类认识金属的缓慢节奏来慢慢认识人类的冶炼史。

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热处理的偶然所得

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这是一块明显被高温洗礼过的混合物,其中能看到多孔的铜泛着黄色光泽,时间大约是 10800 年前,出土自安纳托利亚的 Gre Filla 遗址。

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这能说明当时的人们开始冶炼和获取铜了吗?

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不好说,但这一标本非常好地为我们展示了人类认识金属的过程。

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安纳托利亚是自然铜和铜矿石都相对丰富的地区,因此,人们在制作石器,以及偶然遇火热加工后,会看到一类石头的异样。

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如果这类现象有点意思可以用用,哪怕只是玩一玩,那就可以去拿石头的地方多拿几块。

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如果这一现象可以复现,那这一族群就暂时拥有了某项技术。

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由于该地也有自然铜和自然铜工具,

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如果有人因为各种原因拿火去烤自然铜器,再拿石头敲一敲,可能就逐渐学会了铜的基本热处理——热锻。

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但很可惜,倘若这一族群迁徙或者被并被灭,这一不成熟的技术就可能湮没。

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可以称之为偶然所得。

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合金的偶然所得

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古代中国也参与到偶然所得这一环节之中,并且这一记录还不好打破。

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我们还未谈论金属冶炼,更别提合金了,但就在约 6600 年前的关中临潼姜寨,考古出土了目前世界上已知最早的黄铜器!

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黄铜是铜 - 锌合金,前文提到过锌。

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黄铜的出现通常远晚于青铜,因为锌还有一个特性,低沸点——907℃,而铜的熔点是 1083℃。

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因此,当铜 - 锌在激烈还原的过程中,可能铜尚未充分还原,锌就挥发了。

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而黄铜器的首秀,锌含量高达 30+%!

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现代学者使用铜矿和锌矿混合,做过模拟冶炼,推测与矿石的含锌量有关。

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但黄铜的冶炼技术并未因此就流传开,虽然后续在山东又出现个别黄铜器,也均为偶然所得。

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这里的偶然并不一定都是运气,而是说对规律的认知不到位,以至于技术难以传承或推广,仅有极小产量。

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从偶然所得,到总结出一项规律、掌握一项技术,在当时,可能都是上百年的积累、遗忘、消灭、再发现,直到不同的人群开始了解到:有一类石头,在还原性氛围的高温环境下,可以得到另一种特殊的石头!

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这是冶炼模糊的开端。

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铜矿和铜矿石

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铜是人类最早使用的金属当中,用途最广泛的。

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尽管当时很可能不懂什么是金属,而是继续把铜当作一种特殊的石头,但早在八九千年前,不同地方的人群(包括古代中国),开始认识到冶炼。

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那就必须去寻找能得到铜的那种石头,我们称为铜矿。

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前文已知,自然铜是存在,但又是非常少的。

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在此基础上,铜在化学性质上是非常亲硫 S 的,因此铜的大部分矿产以硫化矿的形式存在。

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不用着急,那时候的人们根本用不了硫化的铜矿。

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还剩一类重要的铜矿——铜的氧化矿,可以满足早期的冶炼。

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早期的铜矿一定是地面浅表层的。

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古人开矿是不会有文物保护意识的,最初的古矿冶很难保存下来,因为最初开挖的区段很容易被后续的区段给覆盖掉,丧失了早期的信息。

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想要找到铜的氧化矿,且听名字:

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赤铜矿

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,黑铜矿

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,蓝铜矿

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,孔雀石

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等等

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这为早期寻找到地表和浅层矿提供了不小的方便,一些矿石在作为矿石用途之前,就因为其色彩而成为了装饰物。

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比如石家河文化时期尚未出土任何金属器,但出土了孔雀石饰物。

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因此,当殷商人群南下,在盘龙城建立城池时,不难向当地土著打探到,你的孔雀石是从哪来的。

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铜绿山遗址
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古汉字里,矿写作“卝”,为竖井状,

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实际上,古代中国已发现的早期铜矿,已经是人们对铜矿有了很深的认识之后才能开采到的。

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比如,古铜矿里最著名的铜绿山遗址。

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这座遗址是一座铁 - 铜混合矿,并且是铁矿在上层形成了铁帽,下方才是铜矿。

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如果没有对铜矿有足够的认识,不可能开采铜绿山,因此表层几乎全是当时无法开采的铁矿。

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《管子》载:上有慈石者其下有铜金。符合这一解释。一些典籍也记载了各地矿产情况和矿产知识,是古代中国采矿朴素的知识积累。

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铜绿山铜矿能保存下来的一个重要原因,更是开采者有意先开采下层,先下后上,随后用矿渣和废弃物填下层,这样才创造了非常优异的古矿冶保存环境,得以保存至今。

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读过一些论文,不少人在探寻早期矿场时,会带入现代立场,从现代铜矿丰富的地方去想,忽视了早期只有开采地表浅层小型矿的能力,想象力极为丰富。

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但当我们现在想要找到确凿的古矿冶证据时,确实有些犯难。

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首先是上文提到的后采会破坏先采的痕迹,其次是缺少测年手段。

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始于 1982 年的铜矿铜器铅同位素比例方法,能帮助我们分析这类问题,近年来,又涌现出了铜同位素比例和锡同位素比例测试,希望在将来能获得更多的数据,帮助我们了解更多古人采矿的认识。

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后记:研学概况

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这篇文字,其实基本上是我在线下做青铜(也包括陶瓷)研学时,开场所要介绍的:

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我通常从科技史这一少见的视角切入,梳理人类文明进步的演进历程。

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在讨论完上述内容后,再去探讨对铜器、铜合金、铁器乃至钢铁的不同认识与技术进步,并聚焦于它们在开采、冶炼、铸造、装饰等工艺上的提升。

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尤其是,对于古代中国,虽然金属史成熟的晚,但成熟最快。

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由于古代中国对高温科技树的独到之处,使得古代中国的金属科技史出现了两大特色:

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一是特殊、大量的青铜重器;

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二是独步古代世界史的快速金属技术迭代,和明代以前唯一能熔融铁的文明体系(含周边文明)。

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对我而言,如果缺少这个源头性的铺垫,讲解一场青铜展和金属史——尤其是青铜通史展——那些精美的器物,便如同“天生石猴”一般,仿佛凭空从石头缝里蹦出。因此,这段介绍至关重要,它为我们理解青铜器的缘由提供了必要的背景和起点。

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如果朋友们对这类科技史(青铜、陶瓷等)的研学活动感兴趣,欢迎私信交流。

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这是我在上博青铜馆科技史研学的简介示例:

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鸑鷟鹓鶵:青铜不语,科技有声——邀您来上海博物馆,探索青铜的科技奥秘

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\n\n\n\n", @@ -1573,28 +1507,6 @@ "hash": "5d4fa4d2344f5e35dbe27c1784fde42c", "highlights": [] }, - { - "title": "光子在水中减速的本质是什么?", - "description": "
\"头图\"/
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光在介质中并没有减速。

\n

你会想:不对呀,你懂不懂啊,当光进入介质时,其传播速度会低于真空光速 ( c ),光速约为

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c/n

\n

,其中 n 是折射率。怎么能说光没减速呢?

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\n

嗯,这种“减速”,并不是光子本身速度的改变,而是光波在介质中的相速度(phase velocity)减小了。关于相速度,费曼已经讲得很清楚了,我就不重复了。

\n

(以下不专门说水这种介质,只笼统一先说一下减速,关于水的话,等我周一再更,可先参考 @洗芝溪 的回答)

\n

大家上网也不是为了看公式的,我就用文字来简单描述一下吧。

\n

首先,让我们不要把光子看成一个个小球,而是波,是的光是一种电磁波。当这种波进入介质后,它的电场就会与介质中的带电粒子(主要是电子)和原子发生相互作用,电子会被光波的电场激发,产生振荡。这些振荡的电子又会发射次级电磁波,这些次级波与原始光波叠加,形成一个新的波前。这个新波前的传播速度(即相速度)低于真空光速。

\n

基于这个思路,有物理学家提出了吸收 - 再辐射经典假说。即原子中的电子吸收光子后进入更高的能级,然后当回到正常能级时重新发射出光子。(看到这里就点踩反对的,希望你先能读完全文哈)

\n

打个比方。

\n

这就像你在跑道上跑步,你的速度恒定,就假设为 x 吧。 现在,你不在跑道上跑了,而是去商业街的步道上跑,你每路过一个商店都要进去兜一圈儿[1],然后再出来继续跑。你的跑步速度仍然是 x,但你跑同样长度的步道用时更久了。

\n

光子的吸收和发射之间所需的时间,决定了光在介质中移动有多快。

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\n

这么说来,再辐射出来的还是原来的光子么?

\n

光子是全部一样一样儿的,讨论它们前后是不是同一个光子,是没有物理意义的。

\n

这也解释了,为什么光子从介质中出来,又会“加速”。实际上它并没有加速,它只不过没有那么多商店需要去兜了而已。

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\n

没什么问题?那就到此为止吧。

\n

好了,如果你看懂了上面这些比喻和解释,

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认为你得到了答案,很满意,

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那么我建议你就读到这里吧。

\n

因为接下来的解释会有一点难。

\n

虽然我一直以来都希望能用所有人都能看懂的通俗比喻来解释复杂的概念,但微观物理有时就是反直觉的,所以如果你看完上面的解释却产生了疑问,那么就可以试着继续读下去。

\n

前面提到的吸收 - 再辐射经典假说,有 2 个逃避不了的问题。

\n

一个是,这种“逛商店再出来”的行为,应当是一种随机的,换句话说,当一束光进入介质后,进多少个商店(与多少个原子互动)然后再出来应该是随机的(当然要符合动量守恒),那么光从一端到另一端的延迟就应该是(在一定范围内)随机的。但我们每次测量光穿过介质的速度,都是固定的。X

\n

还有一个问题,就是我们已经知道,特定的原子倾向于吸收特定频率的光,这是实验证实的。这样的话,介质的折射率,应该是针对特定波长的,或者笼统地说,有的波长的光有折射,有的波长没有折射。但实际观测表明,这一点也并不完全成立(注意这里与“折射率与波长成反比”的区别)。X

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一种打补丁的解释

\n

为了解决上述的 2 个问题,物理学家就开始打补丁了。

\n

于是,一个更好一点的解释出炉了。

\n

当光进入介质后,光作为电磁波,会与原子中的带电粒子(主要是电子)相作用(这和前面还没什么区别)。在光这种电磁波的作用下,介质中的电子等带电荷的粒子,会开始更加疯狂地抖动起来,就像一个个 dancer 听到心水的电子音乐就变得更 High 了一样。当这些带电荷的粒子开始疯狂抖动时,就会产生电磁波。

\n

每个被照射到的原子,都会发生这一反应,产生属于自己的电磁波,新的波与未受干扰的电磁波以及其他原子的电磁波叠加,就像湖面的涟漪一样,产生了向前运动的、在整个介质中穿行的波。

\n

考虑到每个新的光波之间有可能会出现相位差,那么波叠加的结果,就是叠加之后相同相位的那部分光波增强了,“互相不对付”的相位的那部分光波就减弱了,最后会产生一个叠加后的“相速度”(和群速度相对应,这里就不展开了)。即使每个光子(或者光脉冲,或者每个原子产生的光波)的速度仍然是光速,但介质中叠加后的相速度却可以小于光速。

\n

是的,波的叠加导致了减速。

\n

更接近真实一点的解释

\n

好了,如果你还没有越滑越快,还没有关掉这个回答,说明你大学不修物理有点可惜了。

\n

我想说的是,前面这个“介质中的叠加”这个解释,也存在一个问题。

\n

什么问题呢?如果我们做一个试验,创造出每次只打出一个光子(先这么形容吧)的机器,那么理论上,这个光子一次就只会和介质中的一个原子作用,就不太会产生上面那种扰乱一池春水般的干涉,那么是不是就不会减速、或者速度就不会减得那么快了呢?

\n

换句话说,只有一个光子的时候,折射率还是原来的折射率么?

\n

微观世界总会发生神奇的事情。就像一个光子也能在双缝实验中产生干涉条纹一样,不论是一个光子还是一群光子,介质的折射率都是不变的(我们这个讨论里先不去趟双折射率的浑水)。

\n

量子力学的模型认为,一个光子在进入介质后,应当会产生无数个影分身,去拜访路径上的所有原子,与每个原子都作用那么一下子,然后所有原子都产生新的波,接下来就和上面的解释过程类似了。唯一不同的,就是一个光子充当了一批光子,自己与自己干涉,自己的后代与自己的后代叠加。

\n

当然,这也不是真实的世界。

\n

这只是我们对这个世界的描述,一种建模,只不过,量子力学在微观领域更符合观测一些。

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物理并不是这个世界的真相,物理只是描述这个世界的一种模型。就类似佛法中所谓“方便法门”,它只是一种善巧,一种权宜,让大家能更快地以为摸到了真理而已。

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光在介质中并没有减速。

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你会想:不对呀,你懂不懂啊,当光进入介质时,其传播速度会低于真空光速 ( c ),光速约为

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,其中 n 是折射率。怎么能说光没减速呢?

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嗯,这种“减速”,并不是光子本身速度的改变,而是光波在介质中的相速度(phase velocity)减小了。关于相速度,费曼已经讲得很清楚了,我就不重复了。

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(以下不专门说水这种介质,只笼统一先说一下减速,关于水的话,等我周一再更,可先参考 @洗芝溪 的回答)

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大家上网也不是为了看公式的,我就用文字来简单描述一下吧。

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首先,让我们不要把光子看成一个个小球,而是波,是的光是一种电磁波。当这种波进入介质后,它的电场就会与介质中的带电粒子(主要是电子)和原子发生相互作用,电子会被光波的电场激发,产生振荡。这些振荡的电子又会发射次级电磁波,这些次级波与原始光波叠加,形成一个新的波前。这个新波前的传播速度(即相速度)低于真空光速。

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基于这个思路,有物理学家提出了吸收 - 再辐射经典假说。即原子中的电子吸收光子后进入更高的能级,然后当回到正常能级时重新发射出光子。(看到这里就点踩反对的,希望你先能读完全文哈)

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打个比方。

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这就像你在跑道上跑步,你的速度恒定,就假设为 x 吧。 现在,你不在跑道上跑了,而是去商业街的步道上跑,你每路过一个商店都要进去兜一圈儿[1],然后再出来继续跑。你的跑步速度仍然是 x,但你跑同样长度的步道用时更久了。

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光子的吸收和发射之间所需的时间,决定了光在介质中移动有多快。

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这么说来,再辐射出来的还是原来的光子么?

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光子是全部一样一样儿的,讨论它们前后是不是同一个光子,是没有物理意义的。

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这也解释了,为什么光子从介质中出来,又会“加速”。实际上它并没有加速,它只不过没有那么多商店需要去兜了而已。

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没什么问题?那就到此为止吧。

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好了,如果你看懂了上面这些比喻和解释,

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认为你得到了答案,很满意,

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那么我建议你就读到这里吧。

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因为接下来的解释会有一点难。

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虽然我一直以来都希望能用所有人都能看懂的通俗比喻来解释复杂的概念,但微观物理有时就是反直觉的,所以如果你看完上面的解释却产生了疑问,那么就可以试着继续读下去。

\n

前面提到的吸收 - 再辐射经典假说,有 2 个逃避不了的问题。

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一个是,这种“逛商店再出来”的行为,应当是一种随机的,换句话说,当一束光进入介质后,进多少个商店(与多少个原子互动)然后再出来应该是随机的(当然要符合动量守恒),那么光从一端到另一端的延迟就应该是(在一定范围内)随机的。但我们每次测量光穿过介质的速度,都是固定的。X

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还有一个问题,就是我们已经知道,特定的原子倾向于吸收特定频率的光,这是实验证实的。这样的话,介质的折射率,应该是针对特定波长的,或者笼统地说,有的波长的光有折射,有的波长没有折射。但实际观测表明,这一点也并不完全成立(注意这里与“折射率与波长成反比”的区别)。X

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一种打补丁的解释

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为了解决上述的 2 个问题,物理学家就开始打补丁了。

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于是,一个更好一点的解释出炉了。

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当光进入介质后,光作为电磁波,会与原子中的带电粒子(主要是电子)相作用(这和前面还没什么区别)。在光这种电磁波的作用下,介质中的电子等带电荷的粒子,会开始更加疯狂地抖动起来,就像一个个 dancer 听到心水的电子音乐就变得更 High 了一样。当这些带电荷的粒子开始疯狂抖动时,就会产生电磁波。

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每个被照射到的原子,都会发生这一反应,产生属于自己的电磁波,新的波与未受干扰的电磁波以及其他原子的电磁波叠加,就像湖面的涟漪一样,产生了向前运动的、在整个介质中穿行的波。

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考虑到每个新的光波之间有可能会出现相位差,那么波叠加的结果,就是叠加之后相同相位的那部分光波增强了,“互相不对付”的相位的那部分光波就减弱了,最后会产生一个叠加后的“相速度”(和群速度相对应,这里就不展开了)。即使每个光子(或者光脉冲,或者每个原子产生的光波)的速度仍然是光速,但介质中叠加后的相速度却可以小于光速。

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是的,波的叠加导致了减速。

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更接近真实一点的解释

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好了,如果你还没有越滑越快,还没有关掉这个回答,说明你大学不修物理有点可惜了。

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我想说的是,前面这个“介质中的叠加”这个解释,也存在一个问题。

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什么问题呢?如果我们做一个试验,创造出每次只打出一个光子(先这么形容吧)的机器,那么理论上,这个光子一次就只会和介质中的一个原子作用,就不太会产生上面那种扰乱一池春水般的干涉,那么是不是就不会减速、或者速度就不会减得那么快了呢?

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换句话说,只有一个光子的时候,折射率还是原来的折射率么?

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微观世界总会发生神奇的事情。就像一个光子也能在双缝实验中产生干涉条纹一样,不论是一个光子还是一群光子,介质的折射率都是不变的(我们这个讨论里先不去趟双折射率的浑水)。

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量子力学的模型认为,一个光子在进入介质后,应当会产生无数个影分身,去拜访路径上的所有原子,与每个原子都作用那么一下子,然后所有原子都产生新的波,接下来就和上面的解释过程类似了。唯一不同的,就是一个光子充当了一批光子,自己与自己干涉,自己的后代与自己的后代叠加。

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当然,这也不是真实的世界。

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这只是我们对这个世界的描述,一种建模,只不过,量子力学在微观领域更符合观测一些。

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物理并不是这个世界的真相,物理只是描述这个世界的一种模型。就类似佛法中所谓“方便法门”,它只是一种善巧,一种权宜,让大家能更快地以为摸到了真理而已。

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如果这问题用“航天飞机”表示美国太空运输系统 Space Transportation System(以下称为 STS),那么其退役的主要原因是成本过高、安全性不足、维护困难。

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STS. 拍摄者:Caryn Bohn
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“航天飞机”一词表示水平着陆的、可重复使用的航天器,不限于 STS。现存的无人驾驶航天飞机可以完成一些任务,主要是科学和军事任务。今后,人们或许还会制造更多的航天飞机。

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历史上,STS 曾自称在以下方面超越运载火箭:

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  • 重复使用。STS 计划起初吹嘘每架轨道飞行器可以复用 100 次,理论上比“为每次任务建造新航天器”便宜。在第一次发射前,STS 计划承诺“大大降低太空飞行的成本”。
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  • 载荷能力。可以运送 7 名航天员,可以发射·维修大型卫星、空间站结构、空间望远镜等,执行需要大量人员、物资的任务——必要时也包括“攻击敌人的航天器”、“将核弹丢在敌国”,尽管弹道导弹更擅长投送核弹。
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  • 特殊设备。STS 的机械臂等设备可帮助航天员执行相对复杂的舱外工作,在修复哈勃空间望远镜时声称“只有 STS 做得到”。
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后来,人们发现 STS 有以下问题:

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  • 成本高昂。“重复使用”和“载荷能力”建立在昂贵的运行成本、维护成本、发射成本上,1972 年概算每磅有效载荷的成本按通货膨胀合 2012 年 1109 美元,实际上在不考虑研究与开发费用的情况下每磅有效载荷的成本高达 2012 年的 37207 美元,超额 3255%;STS 计划主任罗伯特·汤普森承认,后来设计阶段的主要目标“不包含降低造价”,因为“降低成本会导致其他技术要求无法满足”。1982 年,NASA 估算 STS 每次飞行花费 2.6 亿美元,估算时声称每年要发射 24 次、持续十年。实际上,STS 到退役共发射 135 次,平均每次发射耗资 16.42 亿美元。
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  • 过于复杂。STS 的“关键部件”数量众多,增加维护成本、延长维护时间、降低可行的发射频率和复用次数。轨道飞行器每次降落后要花 3 到 7 个月进行拆卸、检查、翻新,需要大量熟悉它的工作人员。STS 使用的多项技术,包括引擎,从未达到起初预想的水平。随着时间流逝,工作人员换代进一步降低 STS 的可维护性。
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  • 安全性差。1986 年挑战者号失事、2003 年哥伦比亚号失事造成大量航天员死亡,调查显示两次失事都归因于设计缺陷和安全管理问题,O 形环被腐蚀的事情发生过数次、没有引起足够关注,破坏哥伦比亚号隔热层的泡沫塑料块本就没必要安装、之前就曾脱落并砸到轨道飞行器上。STS 计划起初宣传事故率约 1/100000,失事后调查发现 STS 早期发射时发生“灾难性事故”的概率高达 1/9。后期经过改进,STS 的“灾难性事故”概率下降到约 1/90。美国找不到给 STS 配置有效的紧急逃生系统的方法。
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挑战者号点火后 58.788 秒,右侧固体助推器出现羽流
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挑战者号失事
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哥伦比亚号失事
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  • 必要性低。NASA 起初将 STS 的主要任务设为部署卫星,给出的报价低于成本,但一次性运载火箭的快速进步让用 STS 赔本发射卫星的吸引力仍然不足。轨道飞行器的死重对有效载荷的限制无法处理。用 STS 为轨道上的大部分卫星进行维护、加注燃料比用一次性火箭发射一个执行相同任务的新卫星还要贵,何况新卫星能够使用新技术提高效能。在挑战者号失事后,NASA 修改了 STS 的任务安排,缓解了这个问题。
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——从诞生到退役,STS 进行了 135 次发射,发生 2 次重大事故,死亡 14 人。轨道飞行器的最大复用次数为 39(发现号)。STS 的主发动机号称可以复用 55 次,实际上平均复用了约 7.8 次。

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苏联“暴风雪”号航天飞机只进行过 1 次无人驾驶飞行。苏联大概马上就发现了上述问题,苏联当时的经济状况也太差。

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STS 的载荷能力、相当于小型空间站的机载设备在历史上发挥了一些作用。如果历史上美国政府和军队不对 STS 的设计进行太多干预,那么 STS 的性价比也不至于整成这样。不过,最初设计的 STS 能完成的任务也较少。

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二十一世纪初,可回收火箭在回收复用上完全超越了 STS。考虑通货膨胀,猎鹰重型的每磅有效载荷成本(2022 年约 689 美元,2025 年约 748 美元)低于 1972 年 STS 的纸面数据(2012 年约 1109 美元,2025 年约 1534 美元)。喜欢的话,读者可以说,这是“我们老旧的天启坦克全面超越了最新的磁能坦克”。

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\"头图\"/
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恭喜你刷到这个问题,做饭的时候又可以提升一分钱厨艺了。

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为什么陈皮和花椒都可以在肉里面去腥味啊?

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2024 年 2 月 9 日 science 封面就是柑橘的油胞
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嗨,因为它们都是芸香科的植物,有一些特殊的能溶于油脂的挥发性芳香味。

\n

简单来说,你可以把花椒看成没有果肉又带点麻的陈皮……

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上面这张图是《science 科学》期刊封面,大家可能都有这种体验,剥橘子、柚子,或者挤柠檬的时候,冷不丁从果皮里滋出来、又香又苦的“暗器”精油!

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柑橘类水果,都属于芸香科
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这股子“水果香精”的源头,就藏在果皮里的小油包里(学名叫油胞 oil gland)。

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柑橘油胞属于分泌囊,是橘子、橙子、黄皮、九里香等芸香科植物的特征性结构。

\n

油胞里的精油香味往往富含柠檬烯、芳樟醇等脂溶性芳香物质。

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\n

肉类的腥味,往往来自挥发性的含硫化合物(如甲硫醇、硫醛类)或胺类物质,这些分子易挥发、气味刺鼻。

\n

而陈皮和花椒含有的芳香性挥发精油,能中和掉这些膻腥味。

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看到这里你又要迷惑了,柑橘、柠檬这些好说,剥皮的时候都会喷射出来,花椒那么小一点,它的果皮里也能藏住精油吗?

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\n

是的!没错,花椒也有!

\n

我们国家用花椒用的比较多,对花椒的研究也比较多。

\n

现在萃取花椒精油的技术已经很成熟了,不过注意,这里提出来的花椒精油并不是我们平时吃的花椒油。

\n

花椒油主要还是豆油等其他油混合了花椒的香味,而花椒精油是提纯的花椒里面的油。

\n

多用在食品保鲜领域,而现在也在医药方面(比如止喘)有应用。

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那么花椒精油里的物质和柠檬里的物质有哪些相似呢?

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刚才说到了,月桂烯和芳樟醇这两个是花椒和青柠都有的味道

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\n

而柠檬醛则是柠檬独有的柠檬味。辛香醛(Sanshools)是花椒独有的麻味。

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这两个是它们的主要区别。

\n

至于月桂烯、(E)-β- 罗勒烯、 β- 立方烯、桉树脑等其他花椒的味道则在不同品种的花椒里差别较大。

\n

说到这里你应该看出来了。

\n

那就是花椒和柠檬作为芸香科的植物,共享柠檬烯和芳樟醇两个比较显著的清香味。

\n

而柠檬的香味主要在它果皮油胞里,当然是腌制以后细胞破裂,释放出来味道后更浓郁啦。

\n

至于黄柠檬为什么没有小青柠味道这么明显?

\n

因为黄柠檬比较大,在果肉里柠檬味更重,而小青柠表面果皮体积占比更大,所以更接近花椒的味道。

\n

总的来说还是因为花椒是跟柑橘类水果同科不同属的,所以气味有一些接近,但是还是有差别。、而小青柠皮多肉少减少了这种差距。

\n

另外多嘴一句,柑橘类家族其实非常“乱”,你以为橘子、橙子、柠檬、柚子各自清清白白?不,它们的血统早就“你中有我,我中有你”,亲上加亲,近亲繁殖。

\n

科学家研究柑橘类的基因发现,绝大多数我们今天吃到的柑橘类水果,其实都来自三位“祖宗”的反复组合:

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三位老祖宗分别是柚子( Citrus maxima )、橘子(Citrus reticulata ) 和香橼( Citrus medica)

\n

橙子是柚子和橘子这对“夫妻”的结晶,果汁丰富又常见,堪称柑橘界的“嫡长子”,柠檬则是香橼和苦橙的“狠人后代”,酸得让人起飞,是柑橘家的二世祖;青柠的血统最复杂,由香橼、小柑橘和其他杂交组合而成,活脱脱一个“私生混血儿”;葡萄柚继承了柚子和橙子的基因,外表像柚子,味道像橙子,但你的舌头可能不太买账,所以卖的不是很好;而酸橙同样是柚子和橘子的“苦情组合”,比橙子更苦涩,专门用于果酱和香料调味。

\n

目前市面上卖得好的各种耙耙柑什么的则是多是三代串亲的产物,血统已经乱的飞起了。

\n

不过它们有一个共同的点就是果皮里面有芸香科的一些独特香气。

\n

所以你下次做饭的时候不妨多尝试下其他柑橘类的水果说不定有惊喜:

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\n

比如 B 站粉丝百万的林大厨也做过柚子皮红烧肉,所以你如果创意独特的话,完全可以试试橘子、金桔来做饭。不过葡萄柚、酸橙等果皮可能有点呛哈哈。

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参考资料:

\n

1 花椒精油提取方法、成分分析、生物活性及实际应用研究进展

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恭喜你刷到这个问题,做饭的时候又可以提升一分钱厨艺了。

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为什么陈皮和花椒都可以在肉里面去腥味啊?

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2024 年 2 月 9 日 science 封面就是柑橘的油胞
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嗨,因为它们都是芸香科的植物,有一些特殊的能溶于油脂的挥发性芳香味。

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简单来说,你可以把花椒看成没有果肉又带点麻的陈皮……

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上面这张图是《science 科学》期刊封面,大家可能都有这种体验,剥橘子、柚子,或者挤柠檬的时候,冷不丁从果皮里滋出来、又香又苦的“暗器”精油!

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柑橘类水果,都属于芸香科
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这股子“水果香精”的源头,就藏在果皮里的小油包里(学名叫油胞 oil gland)。

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柑橘油胞属于分泌囊,是橘子、橙子、黄皮、九里香等芸香科植物的特征性结构。

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油胞里的精油香味往往富含柠檬烯、芳樟醇等脂溶性芳香物质。

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肉类的腥味,往往来自挥发性的含硫化合物(如甲硫醇、硫醛类)或胺类物质,这些分子易挥发、气味刺鼻。

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而陈皮和花椒含有的芳香性挥发精油,能中和掉这些膻腥味。

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看到这里你又要迷惑了,柑橘、柠檬这些好说,剥皮的时候都会喷射出来,花椒那么小一点,它的果皮里也能藏住精油吗?

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是的!没错,花椒也有!

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我们国家用花椒用的比较多,对花椒的研究也比较多。

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现在萃取花椒精油的技术已经很成熟了,不过注意,这里提出来的花椒精油并不是我们平时吃的花椒油。

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花椒油主要还是豆油等其他油混合了花椒的香味,而花椒精油是提纯的花椒里面的油。

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多用在食品保鲜领域,而现在也在医药方面(比如止喘)有应用。

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那么花椒精油里的物质和柠檬里的物质有哪些相似呢?

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刚才说到了,月桂烯和芳樟醇这两个是花椒和青柠都有的味道

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而柠檬醛则是柠檬独有的柠檬味。辛香醛(Sanshools)是花椒独有的麻味。

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这两个是它们的主要区别。

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至于月桂烯、(E)-β- 罗勒烯、 β- 立方烯、桉树脑等其他花椒的味道则在不同品种的花椒里差别较大。

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说到这里你应该看出来了。

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那就是花椒和柠檬作为芸香科的植物,共享柠檬烯和芳樟醇两个比较显著的清香味。

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而柠檬的香味主要在它果皮油胞里,当然是腌制以后细胞破裂,释放出来味道后更浓郁啦。

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至于黄柠檬为什么没有小青柠味道这么明显?

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因为黄柠檬比较大,在果肉里柠檬味更重,而小青柠表面果皮体积占比更大,所以更接近花椒的味道。

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总的来说还是因为花椒是跟柑橘类水果同科不同属的,所以气味有一些接近,但是还是有差别。、而小青柠皮多肉少减少了这种差距。

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另外多嘴一句,柑橘类家族其实非常“乱”,你以为橘子、橙子、柠檬、柚子各自清清白白?不,它们的血统早就“你中有我,我中有你”,亲上加亲,近亲繁殖。

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科学家研究柑橘类的基因发现,绝大多数我们今天吃到的柑橘类水果,其实都来自三位“祖宗”的反复组合:

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三位老祖宗分别是柚子( Citrus maxima )、橘子(Citrus reticulata ) 和香橼( Citrus medica)

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橙子是柚子和橘子这对“夫妻”的结晶,果汁丰富又常见,堪称柑橘界的“嫡长子”,柠檬则是香橼和苦橙的“狠人后代”,酸得让人起飞,是柑橘家的二世祖;青柠的血统最复杂,由香橼、小柑橘和其他杂交组合而成,活脱脱一个“私生混血儿”;葡萄柚继承了柚子和橙子的基因,外表像柚子,味道像橙子,但你的舌头可能不太买账,所以卖的不是很好;而酸橙同样是柚子和橘子的“苦情组合”,比橙子更苦涩,专门用于果酱和香料调味。

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目前市面上卖得好的各种耙耙柑什么的则是多是三代串亲的产物,血统已经乱的飞起了。

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不过它们有一个共同的点就是果皮里面有芸香科的一些独特香气。

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所以你下次做饭的时候不妨多尝试下其他柑橘类的水果说不定有惊喜:

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比如 B 站粉丝百万的林大厨也做过柚子皮红烧肉,所以你如果创意独特的话,完全可以试试橘子、金桔来做饭。不过葡萄柚、酸橙等果皮可能有点呛哈哈。

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1 花椒精油提取方法、成分分析、生物活性及实际应用研究进展

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\"头图\"/
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洪武四年,明军从陕西、湖广分别向南、向西,兵分两路进攻割据四川的明夏政权。其中东路领兵将领是汤和,北路领兵将领是傅友德,由于明朝在前一年也就是洪武三年已经大封群臣,所以此时的汤和是中山侯,傅友德是颍川侯。当时明夏那边负责对付北路明军的是平章政事丁世贞和向大亨,负责对付东路明军的是邹兴和莫仁寿。

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在明军的战前规划中,本来东路军是主力,汤和也是老朱被调去刷军功的,没成想邹兴、莫仁寿和大夏太尉吴友仁三位把夔门守了个水泼不进,再加上酉阳、石砫等土司的协助,明军顿兵在此没有任何进展,所以反而是傅友德从北边进展迅速,先在文州击败丁世贞,随后在绵州击败向大亨,直逼成都,在夔门督战的大夏丞相戴寿、太尉吴友仁眼见西边要崩,赶紧从前线分兵去川西抵挡,然后被傅友德在汉州(四川广汉)击败了向大亨、戴寿、吴友仁三路合兵,随后进围成都。

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其实傅友德跟交手的这三位明夏高层都认识,早就认识。

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龙凤三年,韩宋太保刘福通调白不信、大刀敖、李喜喜驰援西路北伐军,傅友德跟着李喜喜进陕西作战,并在次年西路军兵败巩昌之后由阶、文向南退入四川,而恰在此时,担任徐宋统军都元帅的后来大夏开国太祖明玉珍也正好带着徐宋军队从夔门向西进入四川,于是这两位河南江北行省的老乡就这样在四川不期而遇,双方打了一仗,韩宋军队惨败,打不过就加入,所以傅友德就归附了明玉珍。

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(傅)友德,其先宿州人,徙居颍州,后徙砀山,元末从山东李喜喜起兵,转攻剽入蜀,李喜喜败,归明玉珍。
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当时明玉珍只是徐宋各路统兵将领里的一位,地位并不高,所以手下也没有多少人,数得着的基本也就戴寿、万胜、向大亨、张文炳、邹兴、吴友仁、莫仁寿等几位,而这几位在明玉珍称帝之后的称呼分别是冢宰戴寿、司马万胜、司寇向大亨、司空张文炳、司徒邹兴、司徒吴友仁、司寇莫仁寿。

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所以我其实很好奇,如果拍一部以傅友德为主角的电视剧,那么当这三位在汉州城外跟傅友德再次见面时,互相之间是个怎样的心情,台词又应该怎么写。

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1911 年 10 月,武昌城内一声枪响,辛亥革命爆发,随后极短时间内革命风潮席卷全国,武昌作为这次革命的引爆点,也成为清军与革命军的重点交火对象,清军参战部队是北洋系的新军的第一、第四、第五镇,革命军是湖北新军第八镇,双方从从 10 月 18 日革命军主动进攻汉口刘家庙清军阵地开始,到 11 月 27 日清军攻陷汉阳结束,恶战四十一天。

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其实这并不是双方的第一次照面。

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光绪三十二年,1906,10 月,清朝为了检验新建陆军的成色,在河南安阳举行了一次军事演习,史称彰德秋操。参加这次野战演习的北军是新军第五镇及第一混成协,南军是湖北的新军第八镇和河南第二十九混成协,双方出动军队三万余人,马五千余匹,车一千五百多辆,各省都派出观操大员,还有外国的驻华武官观战,甚至还有国内外媒体记者记录实时报道。

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也是在这场军事演习中,后来叱咤中国二十年的人物纷纷登场。

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阅操大臣是后来的民国第一任大总统袁世凯,演习总参议是后来的民国陆军总长王士珍,中央审判长是辛亥革命时革命军陆军第八师师长哈汉章,南军审判长是冯国璋,秋操参谋是徐世昌,南军第八镇统制是黎元洪,北军第五镇统制是张怀芝,北军混成第一协统领是曹锟。

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当时有个年轻参谋在讲评会上问张怀芝:第五镇来了多少人?留守的有多少人?有多少病号?多少轻病?多少重病?帐篷来了多少?马匹来了多少?张怀芝答不上来,面红耳赤哑口无言。而他后来担任新军第二十镇统制,武昌起义爆发的时候他正在筹划着利用永平秋操的机会,与第六镇统制吴禄贞、第二混成协协统蓝天蔚一起弄假成真直接武装起义。他叫张绍曾。

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把这段趣事记录下来的人叫冯玉祥,时任新军第六镇十一协二十四标第三营后队排长。

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当时各省新军都派人前来参观学习,于是袁世凯把这些围观人员编为中央评判官,监督演习。其中广西派来的广西测绘学堂堂长是位 24 岁的小伙子,他叫蔡锷;东三省派来的东北新军督练所总参议也是 24 岁,他叫蒋百里。

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这次秋操整体而言是北军占优,但南军也不容小觑,尤其是作为第八镇统制官的黎元洪,指挥得当可圈可点,湖北新军也让袁世凯眼前一亮。

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五年之后的武昌起义,其实就是这次彰德秋操的实战版本。

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革命军都督仍然是当初秋操时的南军统领黎元洪,清军督军是当初秋操时负责监督南军的北洋新军第五镇统制冯国璋,而负责进攻革命军事宜的清军将领王占元、李纯,在当初彰德秋操的时候就是跟黎元洪对垒的北军将领。

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\"头图\"/
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如果你能用意识控制肠胃的平滑肌让它们震动,那么你一天之内就可能疯掉,不用去拉莱耶也能听见克苏鲁在你耳边的低语。

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因为那意味着血脑屏障可能不存在了。

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具体来说的话,让我先举个例子。

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你会放心把电脑交给 deepseek 控制吗?

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deepseek 有时候回答问题很好用,有时候却有很严重的幻觉,相较起来,还是 Windows 系统更可靠一些,至于底层的主板硬件,还需要更基础的 BIOS 系统来控制开机自检(\"Basic Input Output System\"的缩略词,直译是\"基本输入输出系统\"),你要用 deepseek 控制估计一小时蓝屏五六次,人的意识有时候比 deepseek 幻觉还严重,身体怎么可能给它全部权限。

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你可以把大脑看成是个三权分立的系统,简单来说,你的身体压根不相信你那受点刺激就要死要活的愚蠢自我意识,一开始就通过血脑屏障的方式架空了意识的大多数控制权。

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但这是对你有好处的,血脑屏障出不去的东西也进不来,这是保护你不会随便吃点什么东西就像吃了菌子一样产生幻觉。

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不要啊,充满 oi 猫和灵感菇的世界
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但是也不意味着你对你的植物神经系统毫无办法。

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来吧,先从简单的开始,我今天先教你怎么控制自己的体温。

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简直笑话,我的身体自己不能控制那这么多知识岂不是白学了。

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我现在喝一杯菠萝泡椒冰沙,就能让我的胃部肌肉抽动一晚上。

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哦,你说的是那种让心跳从 70/ 分钟改成 30/ 分钟的精准?那确实没那么简单,只靠你自己坐在那里想是做不到的。

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但是借助科技也不是不行。

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好了,开玩笑的部分结束。要知道我们的意识为什么能控制一些地方,而不能控制另外一些地方。

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我们要先知道骨骼肌和平滑肌的区别。

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骨骼肌可以靠动作电位驱动也可以靠激素,平滑肌主要依赖激素和植物神经的化学调控。

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但是问题来了,你操控的意识部分大多数时候只能放电,不能想放激素就放激素,所以你几乎无法操控平滑肌。

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首先,哪些是骨骼肌,哪些是平滑肌?

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人体有 206 块骨头,骨骼肌是附着于骨骼的横纹肌,受意识控制(随意肌),分布于头、颈、躯干和四肢,也就是你所说的手啊脚啊等等。

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这是你可以靠意识操控的。

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但是注意,多达639-640 块的随意肌,也不是每一块你都可以随便控制的。

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比如说长期缺乏锻炼的人会丢失臀大肌的感觉和控制,这也是嫪毐能转轮你不能的原因之一……(我在说什么东西),具体内容可以看之前写的这篇:

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练肌肉对普通人来说有哪些实实在在的好处?

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平滑肌为无横纹的非随意肌,分布于内脏器官和血管壁,也就是胃壁肌、食管、胃肠壁肌层、膀胱逼尿肌、尿道括约肌等。

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刚才说了,骨骼肌运动基本靠动作电位指挥,平滑肌靠激素和化学物质,那么问题来了,为什么意识大多数时候只能放电?

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因为血脑屏障把意识卡得死死的。

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通常来说,意识系统包括你能控制的蓝色部分:前额叶皮质(前扣带回,内侧额叶皮层)和顶叶联合区(楔前叶,后扣带回,反向连接皮层),以及你一般不能控制的,类似于 BIOS 负责大脑开机唤醒以及注意力等潜意识部分的皮质下觉醒系统(红色部分):中脑(脑干最上端部分)、丘脑、基底前脑、下丘脑等。*1

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血脑屏障是什么?

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血脑屏障由脑毛细血内皮细胞(紧密连接)、基膜、周细胞及星形胶质细胞终足共同构成,覆盖整个中枢神经系统(脑和脊髓)。

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你可以把它看成一个保护大脑的结界。

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只能允许钠钾钙离子、氧气二氧化碳,必须氨基酸等维持机能运转的少部分物质通过。

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98%的小分子药物和 99.9%的大分子药物(如抗体)无法穿透血脑屏障,所以脑部疾病的治疗是非常麻烦的。药企都在想法设法做一些能透过的药物以期解决帕金森等疾病。

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(但是万事无绝对,靶向转铁蛋白受体的分子可以透过血脑屏障,因此这几年学界和药企研究得比较多,有望开发成 CNS 递送载体,把原本不能透脑的大分子通过转铁蛋白受体一起带进去。)

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98%的小分子药物不行,能进入血脑屏障的外源性化合物一般来说要满足分子量<450,拓扑极性表面积小于 90 平方埃,ClogP 在 2-4 之间,氢键给体(活泼氢)数量小于 3 等条件,当然这些条件并不绝对,总有个别例外。

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常见的各种阿片类药物(以及各种致幻剂、毒品),酒精等,外源性能透脑的小分子很容易控制你的意识。

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这是沾染上就几乎无法戒断的 Meth(冰):

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它的分子量小,且是一定脂溶性(CLogP 越大脂溶性越好),tPSA 才 12 平方埃,氢键给体 1 个,它可以穿过血脑屏障,是一种苯丙胺类兴奋剂,能够刺激中枢神经系统,导致神经递质失衡,特别是多巴胺、去甲肾上腺素和 5- 羟色胺的过度释放,这种现象被称为“单胺风暴”‌,所以溜冰会产生很强烈的情绪和幻觉。让你的意识根本无法控制任何事情。

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问题来了,常见的控制平滑肌的激素是没法通过血脑屏障的。

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比如抑制平滑肌收缩的去甲肾上腺素,你可以用它来抑制肠胃蠕动(也就是遇到天敌准备逃跑的时候分泌一点,让肠胃不要乱动,免得跑的时候难受。),这个玩意结构式很简单:

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它的氢键给体有 5 个,水溶性极大,tPSA 接近 90 平方埃,无法透过血脑屏障。

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没法进去也没法出来,产生意识的大脑皮层无法合成这个,合成了也没法运送出来控制身体。

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那为什么脑干里的蓝斑等位置就合成去甲肾上腺素,来控制内脏呢?

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刚才提到你的大脑里面有个类似 BIOS 的皮质下觉醒系统,这块区域啊,它属于血脑屏障的漏洞区域:室周器官(Circumventricular Organs)。

\n
\"\"
彩色部分
\n

脑部功能很重要,所以需要血脑屏障保护,但是它又需要向身体发出很多指令,所以必须留出来一个对外的控制室。

\n

室周器官就是这么一个对外指挥中心。

\n

中枢神经系统通过室周器与外周血液联系,同时室周器也是参与神经内分泌功能的重要组成部分。室周器不完整的血脑屏障组织结构允许肽类和激素等分子在神经组织与血液之间进行交换,但仍可阻止毒素入脑。

\n

看到这里你应该明白为什么下丘脑可以分泌一些激素,并与垂体等组成下丘脑 - 垂体系统,参与一些重要的身体内调控了。

\n

因为它是脑子里的法外之地啊。

\n

像生长激素(GH)、甲状腺激素(TSH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、促性腺激素(FSH/LH)、催乳素(PRL)等等重要的激素都由下丘脑 - 垂体系统直接参与。

\n

这些都跟 BIOS 系统的逻辑一样,你直接在 deepseek 页面是无法操控的,要进入专门的系统才行。

\n

好了,我们现在再来比较一下你能控制的意识区域和漏洞区域:

\n
\"\"
\n

你会惊喜的发现你的意识被完全架空了,无法分泌激素等物质透过血脑屏障来控制内脏。

\n

但是一如前面所说,这是对你有好处的。

\n

因为不这么做的话,其他小分子物质或者蛋白等都有可能穿过血脑屏障直达你的意识指挥中心,这样的后果人体是无法接受的。

\n

你可能随便吃点什么东西就不小心吃到了大脑的受体激动剂,开始产生幻觉,比如你正在树上,却以为自己在平地上,一脚踏空,你就 game over 了,正是为了避免这种极端不利的情况,进化才选择了三权分立的大脑系统。

\n

说到这里不得不再说点有趣的事情,动作电位是即时的,你想打字的时候抬手就打字了。但是激素调节是有滞后性的,比如甲状腺需要碘来合成甲状腺素,甲状腺素是个非常重要的身体机能调节激素,还可以利用 T3 和 T4 来打个时间差,平衡所有器官的反应时间:

\n
分子上多放几个碘,增加容错率,防止随便摄入的一个含碘芳环身体就激动得不要不要的。
\n
\"\"
3GWS,Crystal Structure of T3-Bound Thyroid Hormone Receptor,受体空腔内部含多个硫原子,形成硫属元素和卤素的相互作用(软亲软,软硬酸碱理论)裹着绿球的紫球是碘原子,黄色折角是硫原子
\n
对了!还要防止与这个模块挨得近的器官把信号分子近水楼台全独吞了,导致近一点儿的器官过度激动,远一些的激动不了。那就设计冗余和局部掉碘的机制打个时间差,以平衡所有器官的反应时间。设计 3 个碘的 T3 活性高、起效快,但持续时间短,掉一个碘就没活性;四个碘的 T4 的活性低、起效慢,但持续时间长,因为还可以脱一个碘变 T3。
\n
\"\"
\n
如前所述,还需要设计一个对碘代物独一无二的代谢通路,它最好也是稀有的,用到微量元素的,这样不容易出系统级 bug,满足正交性。你看向剩下的 Se 元素,它因为一定的金属性和与 S 元素的相似性一开始并未被你选作信号分子的原材料,但作为掉碘的工具是个不二的选择。
\n

具体可以看看我老公之前写的这篇有趣的碘的科普:

\n

既然碘在自然界中并不富裕,那么为什么甲状腺激素一定要用碘来合成?

\n

哦,还有植物神经系统没说。

\n

刚才的图片可以看见, 你的意识只能控制大脑皮层的一部分(甚至你连这可怜的一部分都不是完全控制的,比如我叫你现在不要去想一头大象,你的脑子里马上就会出现大象的影子,这也是很多人失眠的原因)

\n
\"\"
\n

剩下不能控制的大脑皮层、下丘脑、脑干和脊髓组成植物神经系统,用来控制呼吸、心跳、肠胃蠕动等等非常重要的基本生理功能。

\n

植物神经系统是在你意识不到的情况下自动运行的。

\n

说了这么多,我要兑现开头的承诺了。

\n

教你控制体温。

\n

一般情况下你不能控制体温,是因为你的意识压根不知道体温是个什么东西,怎么去度量它。

\n

但是现在借住生物反馈技术,我们可以直观地观察一些我们的生理指标。

\n
\"\"
\n

比如把你的手指跟体温监测仪器相连接,你可以直接看到你的体表温度。

\n

虽然核心体温(如直肠、食道温度)受下丘脑严格调控,意识直接干预难度大。

\n

但是体表温度(如四肢、面部)可通过血流再分配部分调节,也就是说,这部分你是有一定权限控制的。

\n

受试者可以通过冥想、呼吸调控或心理暗示尝试影响信号变化。

\n

通过放松训练激活副交感神经,降低代谢率,间接影响体温(如降低 0.2~0.5℃)。

\n

注意力惊人的可以靠全神贯注引发特定部位血管舒张 / 收缩(如手部温度升高 1~3℃)。*2

\n

这个体温控制实验其实不是让你用来玩的,而是有实际用处的。

\n

有些焦虑症患者通过训练提升手部温度,缓解交感神经过度激活,能有效缓解焦虑症。

\n

是不是很神奇!

\n

但是你想绕开下丘脑分泌激素则不太可能,我们先从一些小分子入手倒是方便。

\n

记住前面一个很重要的点,能进去的分子才能出来。

\n

五羟色胺能进去,这是一种能让人快乐的小分子,现在请你说“感谢大脑,来点五羟色胺”,你就会真的笑出来诶~~

\n
\"\"
\n

(当然五羟色胺这个是我逗你开心的小把戏,请你不要当真。)

\n

以上~

\n

引用文献:

\n

1Epilepsy and driving: Potential impact of transient impaired consciousness

\n

2Biofeedback:An overview in the contextof heart-brain medicine

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查看知乎讨论
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\n\n\n\n", - "content": "
\"头图\"/
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如果你能用意识控制肠胃的平滑肌让它们震动,那么你一天之内就可能疯掉,不用去拉莱耶也能听见克苏鲁在你耳边的低语。

\n

因为那意味着血脑屏障可能不存在了。

\n

具体来说的话,让我先举个例子。

\n

你会放心把电脑交给 deepseek 控制吗?

\n

deepseek 有时候回答问题很好用,有时候却有很严重的幻觉,相较起来,还是 Windows 系统更可靠一些,至于底层的主板硬件,还需要更基础的 BIOS 系统来控制开机自检(\"Basic Input Output System\"的缩略词,直译是\"基本输入输出系统\"),你要用 deepseek 控制估计一小时蓝屏五六次,人的意识有时候比 deepseek 幻觉还严重,身体怎么可能给它全部权限。

\n

你可以把大脑看成是个三权分立的系统,简单来说,你的身体压根不相信你那受点刺激就要死要活的愚蠢自我意识,一开始就通过血脑屏障的方式架空了意识的大多数控制权。

\n

但这是对你有好处的,血脑屏障出不去的东西也进不来,这是保护你不会随便吃点什么东西就像吃了菌子一样产生幻觉。

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\"\"
不要啊,充满 oi 猫和灵感菇的世界
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但是也不意味着你对你的植物神经系统毫无办法。

\n

来吧,先从简单的开始,我今天先教你怎么控制自己的体温。

\n

简直笑话,我的身体自己不能控制那这么多知识岂不是白学了。

\n

我现在喝一杯菠萝泡椒冰沙,就能让我的胃部肌肉抽动一晚上。

\n

哦,你说的是那种让心跳从 70/ 分钟改成 30/ 分钟的精准?那确实没那么简单,只靠你自己坐在那里想是做不到的。

\n

但是借助科技也不是不行。

\n

好了,开玩笑的部分结束。要知道我们的意识为什么能控制一些地方,而不能控制另外一些地方。

\n

我们要先知道骨骼肌和平滑肌的区别。

\n

骨骼肌可以靠动作电位驱动也可以靠激素,平滑肌主要依赖激素和植物神经的化学调控。

\n

但是问题来了,你操控的意识部分大多数时候只能放电,不能想放激素就放激素,所以你几乎无法操控平滑肌。

\n

首先,哪些是骨骼肌,哪些是平滑肌?

\n

人体有 206 块骨头,骨骼肌是附着于骨骼的横纹肌,受意识控制(随意肌),分布于头、颈、躯干和四肢,也就是你所说的手啊脚啊等等。

\n

这是你可以靠意识操控的。

\n

但是注意,多达639-640 块的随意肌,也不是每一块你都可以随便控制的。

\n

比如说长期缺乏锻炼的人会丢失臀大肌的感觉和控制,这也是嫪毐能转轮你不能的原因之一……(我在说什么东西),具体内容可以看之前写的这篇:

\n

练肌肉对普通人来说有哪些实实在在的好处?

\n

平滑肌为无横纹的非随意肌,分布于内脏器官和血管壁,也就是胃壁肌、食管、胃肠壁肌层、膀胱逼尿肌、尿道括约肌等。

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刚才说了,骨骼肌运动基本靠动作电位指挥,平滑肌靠激素和化学物质,那么问题来了,为什么意识大多数时候只能放电?

\n

因为血脑屏障把意识卡得死死的。

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\"\"
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通常来说,意识系统包括你能控制的蓝色部分:前额叶皮质(前扣带回,内侧额叶皮层)和顶叶联合区(楔前叶,后扣带回,反向连接皮层),以及你一般不能控制的,类似于 BIOS 负责大脑开机唤醒以及注意力等潜意识部分的皮质下觉醒系统(红色部分):中脑(脑干最上端部分)、丘脑、基底前脑、下丘脑等。*1

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血脑屏障是什么?

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\"\"
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血脑屏障由脑毛细血内皮细胞(紧密连接)、基膜、周细胞及星形胶质细胞终足共同构成,覆盖整个中枢神经系统(脑和脊髓)。

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你可以把它看成一个保护大脑的结界。

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只能允许钠钾钙离子、氧气二氧化碳,必须氨基酸等维持机能运转的少部分物质通过。

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98%的小分子药物和 99.9%的大分子药物(如抗体)无法穿透血脑屏障,所以脑部疾病的治疗是非常麻烦的。药企都在想法设法做一些能透过的药物以期解决帕金森等疾病。

\n

(但是万事无绝对,靶向转铁蛋白受体的分子可以透过血脑屏障,因此这几年学界和药企研究得比较多,有望开发成 CNS 递送载体,把原本不能透脑的大分子通过转铁蛋白受体一起带进去。)

\n

98%的小分子药物不行,能进入血脑屏障的外源性化合物一般来说要满足分子量<450,拓扑极性表面积小于 90 平方埃,ClogP 在 2-4 之间,氢键给体(活泼氢)数量小于 3 等条件,当然这些条件并不绝对,总有个别例外。

\n

常见的各种阿片类药物(以及各种致幻剂、毒品),酒精等,外源性能透脑的小分子很容易控制你的意识。

\n

这是沾染上就几乎无法戒断的 Meth(冰):

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\"\"
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它的分子量小,且是一定脂溶性(CLogP 越大脂溶性越好),tPSA 才 12 平方埃,氢键给体 1 个,它可以穿过血脑屏障,是一种苯丙胺类兴奋剂,能够刺激中枢神经系统,导致神经递质失衡,特别是多巴胺、去甲肾上腺素和 5- 羟色胺的过度释放,这种现象被称为“单胺风暴”‌,所以溜冰会产生很强烈的情绪和幻觉。让你的意识根本无法控制任何事情。

\n

问题来了,常见的控制平滑肌的激素是没法通过血脑屏障的。

\n

比如抑制平滑肌收缩的去甲肾上腺素,你可以用它来抑制肠胃蠕动(也就是遇到天敌准备逃跑的时候分泌一点,让肠胃不要乱动,免得跑的时候难受。),这个玩意结构式很简单:

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它的氢键给体有 5 个,水溶性极大,tPSA 接近 90 平方埃,无法透过血脑屏障。

\n

没法进去也没法出来,产生意识的大脑皮层无法合成这个,合成了也没法运送出来控制身体。

\n

那为什么脑干里的蓝斑等位置就合成去甲肾上腺素,来控制内脏呢?

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刚才提到你的大脑里面有个类似 BIOS 的皮质下觉醒系统,这块区域啊,它属于血脑屏障的漏洞区域:室周器官(Circumventricular Organs)。

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彩色部分
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脑部功能很重要,所以需要血脑屏障保护,但是它又需要向身体发出很多指令,所以必须留出来一个对外的控制室。

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室周器官就是这么一个对外指挥中心。

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中枢神经系统通过室周器与外周血液联系,同时室周器也是参与神经内分泌功能的重要组成部分。室周器不完整的血脑屏障组织结构允许肽类和激素等分子在神经组织与血液之间进行交换,但仍可阻止毒素入脑。

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看到这里你应该明白为什么下丘脑可以分泌一些激素,并与垂体等组成下丘脑 - 垂体系统,参与一些重要的身体内调控了。

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因为它是脑子里的法外之地啊。

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像生长激素(GH)、甲状腺激素(TSH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、促性腺激素(FSH/LH)、催乳素(PRL)等等重要的激素都由下丘脑 - 垂体系统直接参与。

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这些都跟 BIOS 系统的逻辑一样,你直接在 deepseek 页面是无法操控的,要进入专门的系统才行。

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好了,我们现在再来比较一下你能控制的意识区域和漏洞区域:

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你会惊喜的发现你的意识被完全架空了,无法分泌激素等物质透过血脑屏障来控制内脏。

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但是一如前面所说,这是对你有好处的。

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因为不这么做的话,其他小分子物质或者蛋白等都有可能穿过血脑屏障直达你的意识指挥中心,这样的后果人体是无法接受的。

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你可能随便吃点什么东西就不小心吃到了大脑的受体激动剂,开始产生幻觉,比如你正在树上,却以为自己在平地上,一脚踏空,你就 game over 了,正是为了避免这种极端不利的情况,进化才选择了三权分立的大脑系统。

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说到这里不得不再说点有趣的事情,动作电位是即时的,你想打字的时候抬手就打字了。但是激素调节是有滞后性的,比如甲状腺需要碘来合成甲状腺素,甲状腺素是个非常重要的身体机能调节激素,还可以利用 T3 和 T4 来打个时间差,平衡所有器官的反应时间:

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分子上多放几个碘,增加容错率,防止随便摄入的一个含碘芳环身体就激动得不要不要的。
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3GWS,Crystal Structure of T3-Bound Thyroid Hormone Receptor,受体空腔内部含多个硫原子,形成硫属元素和卤素的相互作用(软亲软,软硬酸碱理论)裹着绿球的紫球是碘原子,黄色折角是硫原子
\n
对了!还要防止与这个模块挨得近的器官把信号分子近水楼台全独吞了,导致近一点儿的器官过度激动,远一些的激动不了。那就设计冗余和局部掉碘的机制打个时间差,以平衡所有器官的反应时间。设计 3 个碘的 T3 活性高、起效快,但持续时间短,掉一个碘就没活性;四个碘的 T4 的活性低、起效慢,但持续时间长,因为还可以脱一个碘变 T3。
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如前所述,还需要设计一个对碘代物独一无二的代谢通路,它最好也是稀有的,用到微量元素的,这样不容易出系统级 bug,满足正交性。你看向剩下的 Se 元素,它因为一定的金属性和与 S 元素的相似性一开始并未被你选作信号分子的原材料,但作为掉碘的工具是个不二的选择。
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具体可以看看我老公之前写的这篇有趣的碘的科普:

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既然碘在自然界中并不富裕,那么为什么甲状腺激素一定要用碘来合成?

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哦,还有植物神经系统没说。

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刚才的图片可以看见, 你的意识只能控制大脑皮层的一部分(甚至你连这可怜的一部分都不是完全控制的,比如我叫你现在不要去想一头大象,你的脑子里马上就会出现大象的影子,这也是很多人失眠的原因)

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剩下不能控制的大脑皮层、下丘脑、脑干和脊髓组成植物神经系统,用来控制呼吸、心跳、肠胃蠕动等等非常重要的基本生理功能。

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植物神经系统是在你意识不到的情况下自动运行的。

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说了这么多,我要兑现开头的承诺了。

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教你控制体温。

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一般情况下你不能控制体温,是因为你的意识压根不知道体温是个什么东西,怎么去度量它。

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但是现在借住生物反馈技术,我们可以直观地观察一些我们的生理指标。

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比如把你的手指跟体温监测仪器相连接,你可以直接看到你的体表温度。

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虽然核心体温(如直肠、食道温度)受下丘脑严格调控,意识直接干预难度大。

\n

但是体表温度(如四肢、面部)可通过血流再分配部分调节,也就是说,这部分你是有一定权限控制的。

\n

受试者可以通过冥想、呼吸调控或心理暗示尝试影响信号变化。

\n

通过放松训练激活副交感神经,降低代谢率,间接影响体温(如降低 0.2~0.5℃)。

\n

注意力惊人的可以靠全神贯注引发特定部位血管舒张 / 收缩(如手部温度升高 1~3℃)。*2

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这个体温控制实验其实不是让你用来玩的,而是有实际用处的。

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有些焦虑症患者通过训练提升手部温度,缓解交感神经过度激活,能有效缓解焦虑症。

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是不是很神奇!

\n

但是你想绕开下丘脑分泌激素则不太可能,我们先从一些小分子入手倒是方便。

\n

记住前面一个很重要的点,能进去的分子才能出来。

\n

五羟色胺能进去,这是一种能让人快乐的小分子,现在请你说“感谢大脑,来点五羟色胺”,你就会真的笑出来诶~~

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(当然五羟色胺这个是我逗你开心的小把戏,请你不要当真。)

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以上~

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引用文献:

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1Epilepsy and driving: Potential impact of transient impaired consciousness

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2Biofeedback:An overview in the contextof heart-brain medicine

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\n\n\n\n", - "category": "", - "link": "https://daily.zhihu.com/story/9782415", - "creator": "", - "pubDate": "Tue, 08 Jul 2025 08:27:03 +0800", - "enclosure": "", - "enclosureType": "", - "image": "", - "id": "", - "language": "", - "folder": "资讯", - "feed": "知乎", - "read": false, - "favorite": false, - "created": false, - "tags": [], - "hash": "26f477ad66dc7451ea827bcb3ef83db1", - "highlights": [] - }, { "title": "牙齿是 tooth ,医生是 doctor ,那为什么牙医不是 tooth doctor ,而是 dentist ?", "description": "
\"头图\"/
\n

实际上 dent- 和 tooth 是同源的,意思也相同,只不过前者借自拉丁语(或法语)而后者是英语本土词。

\n

其实不止这俩,英语还有第三个表示牙齿的词根——odont-,比如 odontology(牙科学),odontoid(齿状的),这个词根来自希腊语,和前面提到过的拉丁词根 dent-、英语本土 tooth 全部同源

\n

由于英语、拉丁语、希腊语都属于印欧语系,在很多年前是同一种语言,因此他们彼此之间有大量同源词是很正常的事情,「牙齿」就是一个例子。

\n

那么在这三种语言分开之前,原始印欧语是怎么说牙齿的呢?——*h₃dónts

\n
    \n
  1. 之后这个词走了三条路,演变为了英语中的三个词 / 词根:*h₃dónts>*tanþs(原始日耳曼语,词首辅音前喉音消失,格林定律推移 d>t>þ,短元音 o 变 a)>tōþ(古英语,北海日耳曼语擦音前鼻音消失,并导致前面的短 a 延长再高化至ō)>tooth(现代英语)
  2. \n
  3. *h₃dónts>*h₃dn̩ts(零级形式)>*dents(原始意大利语,词首辅音前喉音消失)>dēns(拉丁语,dēns 是主格,很多变形依然保留了 dent- 的形式,比如宾格为 dentem。后代包括意大利语 dente,葡萄牙语 dente,西班牙语 diente,罗马尼亚语 dinte,加泰罗尼亚语 / 奥克语 dent,法语 dent 等)→借入英语 dent-
  4. \n
  5. *h₃dónts>*odónts(原始希腊语,词首辅音前的第三喉音 h₃元音化为 o)>odoús(古典希腊语(已拉丁转写),odoús 是主格,很多变形依然保留了 odont- 的形式,比如宾格 odónta)→借入英语 odont-
  6. \n

\n

至于为什么英语会通过借词整出这三个同源同义不同形的词或词根……因为很长一段时间盎撒人以尊法、拉丁、希腊为荣,借了大量法语 / 拉丁 / 希腊词汇,同在造高级词汇时也倾向于使用法语 / 拉丁 / 希腊词根而非本土词(这点其实不止盎撒人,整个欧洲或多或少都有这种倾向,只是盎撒人的这种倾向很大),就类似于——近代日本人在造高级词汇时也倾向于使用汉语词(音读)而非和语词。日本人造了不少和制汉语,盎撒人同样造了不少「盎制拉丁语 / 希腊语」,比如 internet 就是美国人用拉丁词根造出来的

\n

再举一些英语中类似的「同源同义不同形」词 / 词根例子(按本土,拉丁,希腊的顺序排):

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    \n
  • over,super-,hyper-
  • \n
  • un-,in-(im-/ir-/il-),a-(元音或 h 前作 an-)
  • \n
  • heart,cordi-/core,cardio-
  • \n
  • night,nocto-,nycto-
  • \n
  • foot-,pedo-,podo-
  • \n
  • tear,lacrimal,dacryo-
  • \n
  • two-,duo-/bi-,di-/dy-
  • \n
  • three,tri-,tri-
  • \n
  • four,quart-/quadr-,tetra-
  • \n
  • five,quint-,penta-
  • \n
  • six-,sex-,hexa-
  • \n
  • seven,sept-,hept-
  • \n
  • eight,octo-,octo-/octa-
  • \n
  • nine,nona-,ennea-
  • \n
  • ten,deci-,deca-
  • \n
  • hundred,centi-/cent-,hecato-/hecto-
  • \n
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\n\n\n\n", @@ -1705,28 +1573,6 @@ "hash": "40b72135b8d3eeb7a090e0ed5cf12895", "highlights": [] }, - { - "title": "宇宙中已知最大的岩石行星(超级地球)有多大?", - "description": "
\"头图\"/
\n

截至 2025 年,已知最大的岩石行星可能是:

\n
    \n
  • PSR J1719-1438b——估计半径约 4 倍地球半径,可能由少量的氧和大量的碳组成,估计密度超过常温常压下的金属锇。一部分文章愿意称它是已知最大的岩石行星,另一些文章认为它是碳行星、是钻石。
  • \n
  • TOI-849b——估计半径约 3.44 倍地球半径,可能是冥府行星,需要进一步研究;
  • \n
  • 开普勒 277c——估计半径约 3.36 倍地球半径,需要进一步研究。
  • \n
\n

不考虑特别的形成过程,当前理论允许的岩石行星半径上限是地球半径的约 1.75 倍。超出这一尺寸的岩石行星大抵有特殊情况。

\n
    \n
  • 低于 5 倍地球质量的行星通常会是岩石行星,超过 10 倍地球质量的行星则容易成为类海王星或气体行星,这是因为后者的引力可以束缚氢气分子。一些学者提出,在足够靠近恒星的情况下,类海王星或气体行星的气体可以被恒星大量驱散,直到露出固体核心,称为“冥府行星”。
  • \n
  • 气体行星 Corot-20b 的岩石核心可能有 600~800 倍地球质量。
  • \n
  • 按照现有理论,在 B 型和 O 型恒星(5~120 倍太阳质量的大质量恒星)附近有概率形成质量达千倍地球质量的固体行星,因为这些恒星周围可以产生规模巨大的原行星盘,而且强烈的恒星风和紫外辐射可以从靠近恒星的原行星盘中推开气体。
  • \n
\n

在质量增加到一定地步时,由于中心附近的物质压得非常紧密、依赖电子简并压支撑,行星的体积会随着质量增加而缩小,其极限体积取决于材料。

\n

按当前理论,计算机模拟的固体行星的质量 - 半径关系图[1]:

\n
\"\"
\n

纵轴为固体行星半径和地球半径的比值,也就是二者体积比值的立方根。横轴是固体行星质量与地球质量的比值。

\n

线对应的行星材料:

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    \n
  • 纯氢(绝对零度下的理论值,下同)——青色实线;
  • \n
  • 含 25% 氦的氢氦混合物——青色点线;
  • \n
  • 水冰——蓝色实线(原作者的图就蓝得发紫,在上图里看起来相当紫,下同);
  • \n
  • 75% 水冰、22% 硅酸盐、3% 铁——蓝色虚线;
  • \n
  • 45% 水冰、48.5% 硅酸盐、6.5% 铁(类似木卫三)——蓝色点划线;
  • \n
  • 25% 水冰、52.5% 硅酸盐、22.5% 铁——蓝色点线;
  • \n
  • 硅酸盐(MgSiO3 过氧化物)——红色实线;
  • \n
  • 32.5% 铁、67.5% 硅酸盐(类似地球)——红色虚线;
  • \n
  • 70% 铁、30% 硅酸盐(类似水星)——红色点线;
  • \n
  • 纯铁(ε 态)——绿色实线。
  • \n
\n

蓝色三角形表示太阳系现有的行星,从左到右是火星、金星、地球、天王星、海王星、土星、木星,水星太靠近原点就没画。品红色方块表示通过凌日法观测的系外行星。

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在温度高于绝对零度的现实中,上述体积可以再膨胀一些。TOI-849b、开普勒 277 c 都被恒星猛烤。PSR J1719-1438b 在不到 62 万千米的距离上绕恒星残骸(毫秒脉冲星 PSR J1719-1438,一般认为是中子星)公转、处于极端条件下。

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近年来,一些科学研究高估了若干系外行星的密度、将并非岩石行星的天体错误估计为岩石行星,这些研究后来常常得到纠正。例如开普勒 10c:

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    \n
  • 2017 年 7 月,对 HARPS-N 和 HIRES 数据的更仔细分析显示,开普勒 10c 的质量比最初认为的要小得多,为 6.18 至 8.69 倍地球质量,平均密度约 3.14 克每立方厘米,估计它主要由水构成。
  • \n
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\"头图\"/
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截至 2025 年,已知最大的岩石行星可能是:

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  • PSR J1719-1438b——估计半径约 4 倍地球半径,可能由少量的氧和大量的碳组成,估计密度超过常温常压下的金属锇。一部分文章愿意称它是已知最大的岩石行星,另一些文章认为它是碳行星、是钻石。
  • \n
  • TOI-849b——估计半径约 3.44 倍地球半径,可能是冥府行星,需要进一步研究;
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  • 开普勒 277c——估计半径约 3.36 倍地球半径,需要进一步研究。
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不考虑特别的形成过程,当前理论允许的岩石行星半径上限是地球半径的约 1.75 倍。超出这一尺寸的岩石行星大抵有特殊情况。

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  • 低于 5 倍地球质量的行星通常会是岩石行星,超过 10 倍地球质量的行星则容易成为类海王星或气体行星,这是因为后者的引力可以束缚氢气分子。一些学者提出,在足够靠近恒星的情况下,类海王星或气体行星的气体可以被恒星大量驱散,直到露出固体核心,称为“冥府行星”。
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  • 气体行星 Corot-20b 的岩石核心可能有 600~800 倍地球质量。
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  • 按照现有理论,在 B 型和 O 型恒星(5~120 倍太阳质量的大质量恒星)附近有概率形成质量达千倍地球质量的固体行星,因为这些恒星周围可以产生规模巨大的原行星盘,而且强烈的恒星风和紫外辐射可以从靠近恒星的原行星盘中推开气体。
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在质量增加到一定地步时,由于中心附近的物质压得非常紧密、依赖电子简并压支撑,行星的体积会随着质量增加而缩小,其极限体积取决于材料。

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按当前理论,计算机模拟的固体行星的质量 - 半径关系图[1]:

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纵轴为固体行星半径和地球半径的比值,也就是二者体积比值的立方根。横轴是固体行星质量与地球质量的比值。

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线对应的行星材料:

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  • 纯氢(绝对零度下的理论值,下同)——青色实线;
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  • 含 25% 氦的氢氦混合物——青色点线;
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  • 水冰——蓝色实线(原作者的图就蓝得发紫,在上图里看起来相当紫,下同);
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  • 75% 水冰、22% 硅酸盐、3% 铁——蓝色虚线;
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  • 45% 水冰、48.5% 硅酸盐、6.5% 铁(类似木卫三)——蓝色点划线;
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  • 25% 水冰、52.5% 硅酸盐、22.5% 铁——蓝色点线;
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  • 硅酸盐(MgSiO3 过氧化物)——红色实线;
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  • 32.5% 铁、67.5% 硅酸盐(类似地球)——红色虚线;
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  • 70% 铁、30% 硅酸盐(类似水星)——红色点线;
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  • 纯铁(ε 态)——绿色实线。
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蓝色三角形表示太阳系现有的行星,从左到右是火星、金星、地球、天王星、海王星、土星、木星,水星太靠近原点就没画。品红色方块表示通过凌日法观测的系外行星。

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在温度高于绝对零度的现实中,上述体积可以再膨胀一些。TOI-849b、开普勒 277 c 都被恒星猛烤。PSR J1719-1438b 在不到 62 万千米的距离上绕恒星残骸(毫秒脉冲星 PSR J1719-1438,一般认为是中子星)公转、处于极端条件下。

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近年来,一些科学研究高估了若干系外行星的密度、将并非岩石行星的天体错误估计为岩石行星,这些研究后来常常得到纠正。例如开普勒 10c:

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  • 2017 年 7 月,对 HARPS-N 和 HIRES 数据的更仔细分析显示,开普勒 10c 的质量比最初认为的要小得多,为 6.18 至 8.69 倍地球质量,平均密度约 3.14 克每立方厘米,估计它主要由水构成。
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大元朝这种地名多的是:

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比如这个经典的“松潘叠宕威茂州宣抚司”。

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乌思藏纳里速古鲁孙等三路宣慰使司都元帅府

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碉门鱼通等处管军守镇万户府

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松潘宕叠威茂州等处军民安抚使司

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碉门鱼通黎雅长河西宁远等处军民安抚使司

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以地图上的这个“松潘叠宕威茂州宣抚司”为例,它是这么来的。北周、隋、唐的时候,在今天的甘南、川西一带设置过很多的州,虽然后来这地方被吐蕃占领导致唐后期荒废了,宋朝也没有收复此处,但这个地名是留下了的,等到蒙古人占领青藏之后,就把这些州拢到一块,设置了一个上级单位,也就是把这里的松州、潘州、叠州、宕州、威州、茂州拼到了一起,于是就有了醒目提神的松潘叠宕威茂州宣抚司,其中松州在今天的四川松潘县,潘州在四川若尔盖县求吉乡甲基村,叠州在甘肃迭部,宕州在甘肃舟曲西北(也是宕昌县的名字来源),威州在四川汶川,茂州在四川茂县。

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同理,乌思藏纳里速古鲁孙等三路宣慰使司都元帅府也是乌思、藏、纳里、速古鲁孙四个合在一起的,碉门鱼通黎雅长河西宁远等处军民安抚使司说的是碉门安抚司、鱼通万户府、黎州、雅州、长河西管军万户府、宁远府这六家拢一块。

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后来这招也被明朝学了去,在广大土司地区运用的炉火纯青。

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比如都匀南边有个叫“合江洲陈蒙烂土长官司”的土司,他是把元朝在这里设置的合江州、陈蒙州以及烂土寨三家土司合并成了一个。

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镇远附近的臻剖六洞横坡等处长官司、镇远溪洞金容金达蛮夷长官司,也是同理。本来设置的臻剖长官司、六洞长官司、横坡长官司,而这里头的臻剖长官司又是臻洞、剖洞两个土司村寨合并设置的,后来这四个合并成了一个,就叫臻剖六洞横坡等处长官司;镇远溪洞金容金达蛮夷长官司也是如此,以前是镇远、金容、金达三个土司。

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其实存留今天的拼凑地名,很多是清代把明代的卫所合二为一改设为县的情况,比如山西大同东边有天城卫、镇虏卫,阳和卫、高山卫,西边有大同左卫、云川卫,大同右卫、玉林卫这么四对八个卫所,两两同城,所以清代改设县的时候直接就是各取一个字,天城卫、镇虏卫合并就叫天镇县,阳和卫、高山卫合并就叫阳高县,大同左卫、云川卫合并叫左云县,大同右卫、玉林卫合并叫右玉县,同时,大同北边也有一个这样的地名,雍正十二年在长城以北设置丰川卫、镇宁所,乾隆十五年合此二区划为一,各取一字,就叫丰镇。

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贵州也有一个,洪武二十三年设置威清卫,崇祯三年平定水西叛乱之后又设镇西卫,康熙二十六年废威清、镇西二卫设县,名字就各取一个字,叫清镇县,由于处在西南,所以很多人都忘了,这个名字也是卫所二合一来的。

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