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人走路时为什么会摆动双臂 | 趣问万物

时间: 2021-08-05 14:27:43 | 作者:万物杂志 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 92次

人走路时为什么会摆动双臂 | 趣问万物

本文由公众号 “把科学带回家” 提供

来源 | 万物

编辑 | Mirror

人走路时为什么会摆动双臂

走路的时候我们通常只顾着迈开腿,往往没有意识到手臂也在不由自主地配合双腿前后摆动。但是走路明明只需要用到腿,身体为什么不把摆手的能耗节省下来呢?科学家们在很长一段时间里也是这么想的,他们把走路时手臂的摆动当成一种演化遗留行为,并不觉得它有任何意义。

但是近年的研究表明,这种行走方式才是最节能的。研究者们让实验参与者分别完成下面三组动作:1)正常行走,作为对照;2)保持手臂不动来行走;3)同手同脚行走。

结果发现,保持手臂不动的行走方式要比正常摆动双臂的耗能多12%,而同手同脚则更是多消耗了26%的能量。所以,其实我们现在这样正常的行走方式才是最节能的。

这个结果也很好理解,当我们行走时身体会产生自然的晃动,这种晃动带动了手臂像钟摆一样运动,有助于行走的协调,降低了身躯整体的晃动幅度。而有意识地去控制这一自然动作,反而会增加耗能。

人的头发为什么要长这么长

这个问题就跟许多演化相关的问题一样还没有确切答案,目前只有一些颇具争议的推测。

首先是水猿假说,有研究者提出人类的祖先可能曾经生活在水中。长长的头发在水中散开,可以让幼儿方便地抓握,在危险情况下也能及时回到母亲身边,增大了存活概率。不过这一假说目前还未被科学界认可。另一种性选择学说认为头发除了“好看”的性吸引力,并没有实际用途。这就像雄狮的鬃毛、孔雀的尾羽,都是为吸引伴侣而被选择下来的性状,在求偶时被当作健康与否的判断依据之一。

还有观点认为浓密的长发是良好的保温层,可以减少头部的热量损失,以度过严寒气候。也有人提出人类直立行走后,头顶受到了更多的阳光直射,长发的存在阻挡了紫外线对头部及背部的伤害。甚至还有一种理论认为,人的头发是感觉的延伸,尽管构成我们头发的是死细胞,但是它们连接着头皮,当头发受到牵拉时,我们也能感觉到,因此可以更及时地对潜在危机作出反应。

最后一种理论则并不认可头发对人类有什么直接的好处,而只是沾了其他基因的光。实际上,控制头发性状的基因也并不是单一的,而是和许多基因相关。在这些基因里可能存在真正对生存有利的基因,受到自然选择的青睐,而控制长发性状的基因或许只是恰好和它们挨得很近,或者对这类基因的表达有直接或间接的促进作用,才得以保留至今。

不过按照现代人的掉发趋势,长而浓密的秀发以后可能会成为稀有性状(误)。

耳机线为什么总自发缠在一起

当烦躁的你想要听歌放松一下,从口袋里随手掏出了耳机线,却发现它又缠成了难以解开的一团,这就让人更抓狂了。耳机线为什么这么爱“捣乱“,也是物理学家十分感兴趣的谜团。不过,早在耳机线发明之前的19世纪,就有科学家提出“纽结理论”来分析绳子打结的现象,即用数学方法研究曲线在三维空间中的构型,最后将每种纽结都分别总结为一个数学模型。

纽结理论的部分公式 | 图片来源 Raymer et al., 2007

后来又有物理学家专门研究了这个现象。他们将不同长度的绳子分别放在盒子中反复颠倒10秒,并尝试组合了不同大小的盒子以及不同程度的颠倒频率。在重复了3000次后,他们得出结论认为绳子自发打结的程度主要是由绳子的长度决定的小于46厘米的绳子,无论盒子被怎么倒腾都不会打结;随着绳子的长度增加到两米,打结的概率会增大到50%。但是超过2米长的绳子却又不容易打结了,这是因为这些绳子被挤在了空间有限的盒子里,难以自由移动。一般耳机线的长度介于120~160厘米之间,因此往往在一半时间里都会发生打结的闹心情况。

应对这种情况,你可以选择好好把耳机线固定在耳机盒里(当我没说),也可以选择小点的容器来装耳机限制它们的移动,或者干脆剪了变成无线耳机就彻底省心了(误)。

沙漠里的沙子能用来盖房子吗

建筑材料如混凝土中使用的沙子一般来自于江河,而不会用到沙漠里的沙子。你一定会好奇,沙漠中明明有那么多沙子,为什么不好好利用起来?现在建筑材料的需求那么大,如果开发起来,说不定还能缓解下沙尘暴,一举两得。

想得是很美,但实际应用并没有那么简单。沙漠中的沙子每天都被风吹日晒,不像河沙“过得那么滋润”,已经被打磨得过于细碎,不能满足施工材料的强度要求。另外沙漠沙子中也含有较多的杂质,含碱量尤其高,这样很容易与建材中的其他成分发生化学反应,使建筑结构变得不稳定。而河沙本身已经过水流的长期冲刷,相对更纯粹、干净,省去了一些繁复的冲洗筛选过程。水流的搬运作用还使得河沙的颗粒较为圆润平滑,作为建材时受力也更加均匀。

除了沙漠沙子本身的特性不适宜用来做建材,从偏僻的荒漠搬运沙子也增加了人力、物力的成本,因此通常不会选用它们来制作混凝土等建筑材料。

不过也有研究者在研究如何开发利用沙漠中的沙子。在对腾格里沙漠和毛乌素沙漠的沙子分别进行实验分析后,他们认为,这些地方的沙子在经过适当的处理,并以合适的配比加入建材,还是有利用的可行性。只是目前使用沙漠沙子还是不如搬运河沙来得划算。

盖不了房子不如用来做沙雕吧(认真脸)?

鹦鹉为什么能学人说话

鹦鹉这些小机灵鬼用它们学舌的本领为我们带来了不少欢乐。但你有没有想过,鹦鹉不像我们一样有柔软的嘴唇可以做出灵活的口型,为什么却能像人一样说话?

鹦鹉的确有这方面的天赋,但它们发挥天赋的结构和我们人类不同。人说话时是利用喉头和声带发声的,再通过口型以及舌头的动作来改变语音语调。而鹦鹉则和其他鸟类一样是通过鸣管(syrinx)来发声的。它们能控制鸣管壁上的肌肉来塑造出不同的声音不同程度地伸缩脖子或开合鸟喙也可以起到辅助调节作用。鹦鹉对鸣管的操控相当灵活,因此能够精准地复制它们想要模仿的声音。它们发声的时候,你能很明显地看出胸口的起伏,这其实就是在控制鸣管。

元音(A、E、I、O、U)这些我们需要大幅度控制口型的音,鹦鹉能够通过控制舌头和喙的动作配合发出。还有一些较难的发音,比如爆破音,连人类都不一定能发好,鹦鹉却能通过气管来发出,听起来就像是打嗝的声音。

鹦鹉大脑负责语言系统的区域也较为复杂,不仅有发声的核心系统,还有特殊的外壳系统。鹦鹉宝宝从出生起就在不断学习周围的声音,它们的“表达欲”很强,在野外喜欢和伙伴们“群聊”,模仿其它鸟类鸣叫的能力也是它们成年后的择偶标准之一。不过成了人类的宠物以后,唯一的说话对象就只有主人了,在它们看来,你的声音可能只是一种奇怪的鸟叫声,而这竟然也没难倒它们。

鹦鹉:“你们说的什么鸟语??复读机何必难为复读鸡。”

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