三体中的智子有没有可能实现？| No.398

可以自由切换维度
可以实时通讯
可以以接近光速移动
如此强大的智子
到底有没有可能造出来呢？


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Q1 新钱的“香味”是什么成分？
Q2 为什么光线不足时看东西不止是暗，而且还很模糊？
Q3 人类基因组计划是怎么确定哪一部分DNA链到底是控制什么的啊？
Q4 常见的雪为什么是白的？
Q5 拉链的原理是什么？有的塑料包装上类似拉链的东西（见图）的原理和它一样吗？
Q6 快充对手机电池有影响吗？为什么？
Q7 饮用水反复烧开之后还能喝吗，饮水机的烧水功能可以一直打开吗？
Q8 三体中的智子有没有可能实现？
Q9 植物叶片表面的蜡质层是什么化学物质？是不是防止植物腐烂的关键物质？


Q1 新钱的“香味”是什么成分？

by 匿名

答： 味道来源于纸币上印刷的油墨，由于是新钱，所以刚印上的油墨会挥发，产生一股钱的气味。 纸币这个名称中虽然含有一个“纸”字，但纸币其实是由布而不是由纸制成的，主要是选用棉花、棉短绒等材料制成。钞票防伪技术主要集中在油墨印刷的环节，通过层层工序将各种元素印刷到雪白的印钞纸上，最后形成了我们看到的红红绿绿的钞票。 我国已经发行了五套人民币。第五套人民币运用了多项成熟的先进防伪技术，主要包括光变油墨、磁性油墨、有色荧光油墨以及胶印微缩文字等。光变油墨是指在油墨中加了一种微小的多层镀膜片，由于多层镀膜片的折射和衍射，这种油墨印刷的图案在不同角度观察会呈现不同的颜色[1]。 从气味的角度上来说，钱的味道主要就来自于油墨，因为油墨中均含有有机溶剂。油墨原料的挥发气体有多种，包括烯烃、烷烃、苯系物等。油墨挥发气体为混合物，如果浓度过高其实对人体是有损害的[2]。 参考资料： 王明顺,王俊生.基于DSP的纸币光变油墨自动识别的研究[J].中国图象图形报,2009,14(05):950-956. 李茂静,李太山,陈旭峰等.印刷油墨挥发气体对小鼠的肝肾功能损伤[J].工业卫生与职业病,2016,42(02):104-107. by 小线 Q.E.D.

by 厘米到米乘一百

答： 因为暗光条件下人眼视物就主要靠视杆细胞了。 人眼视网膜上有两种视细胞，分别是视杆细胞和视锥细胞，这两种细胞可以把光信号转变为电信号，是我们看清这个世界的关键。视锥细胞主要分布在视网膜的黄斑中央凹处，大约有700万个，这种细胞对强光和色彩比较敏感，能够分辨不同波长的光，我们的色彩感知就来源于它，但它对弱光和明暗的感知不敏感。根据其对不同波长的光的分辨能力，视锥细胞又可以进一步分为蓝色、红色、绿色视锥细胞。视杆细胞则以环状分布在视锥细胞周围，大约有1.2亿个，视杆细胞对光的强弱敏感度高，能够感受弱光刺激，在暗光环境下依然能够形成视觉。但视杆细胞无色觉，对不同波长的光不敏感，对被视物体细节的分辨能力低。 暗光条件下，视锥细胞就无法发挥作用了，此时我们眼中的世界不仅缺乏色彩，也丢失了一些细节，看起来就模模糊糊的。不过，这也是人类在长久的进化中选择的视觉方案，毕竟古人晚上既不耕作，又不捕猎，能看见就可以了，晚上本来就是应该休息的时间嘛。 by 霜白 Q.E.D.

by 匿名

答： 人类基因组计划只完成了一件事，确定了人类基因组92%区域中碱基的序列，但并没有确定这些序列具体发挥着什么样的作用，控制什么生理过程。打个比方，如果把人类基因组比作一篇英文文章，人类基因组计划只是确定这个文章由哪些字母以何种顺序排列而成。而如何把这些排列的字母组合成单词，每个单词是什么意思，不同段落间的呼应，段落和文章的含义和主旨，则完全不是人类基因组计划的目标。 至于如何确定一段DNA序列发挥什么样的功能，则是生物学家过去数十年和未来不知道多少年的主要研究内容。研究的范式是，拿到一段序列，第一步是通过BLAST来探究其和已知基因或元件序列的相似性，序列越相似，功能越相似。其次是在细胞和模式生物中，过表达或者敲除这段序列，来观察是否有表型，最后是在人类中寻找是否有相关的疾病，从而将表型拓展到智人上。 by 某大型裸猿 Q.E.D.

by 匿名

答： 首先雪花不吸收可见光，因此本身是透明的，其次雪花堆叠成雪的时候中间有缝隙（如果把雪堆看成一整块材料的话，也可以视为材料中间有晶界、气泡或者说杂质），散射了光，导致看起来不透明，于是就变成了白色。 对于绝缘体，要理解其光学特性只需要看其能带结构。因此要理解雪花为什么不吸收可见光的话我们可以查阅冰的能带结构：如图所示，其能隙约为5.5eV，简单计算后可以得知对应波长为225nm的光。可见光波长范围是400-760nm，因此雪花不吸收可见光，可见光会透过去，眼睛就认为其是透明的。 by opzk Q.E.D.

by 星火英语（不是）

答： 问题附图 拉链能轻易地打开和闭合，主要归功于拉头的夹合和分离作用，拉头既能给我们提供一个称手的施力地点也能实现省力效果。常见的拉链链牙是由两列连续排练的齿牙组成，左右相互匹配可以组成一个无缝的整体。 常见拉链图 如果不借助拉头这个力学器件，直接通过双手大力出奇迹，将两排链齿相互咬合，是可以做到将拉链闭合的，只是会需要花很大的力气。而通过拉头，我们可以以一个非常省力的方式达到链齿相互咬合的效果。 拉头和链齿的受力分析图 如上图所示，对拉头做受力分析：当我们的手给予拉头一个向上的力，与此同时，两排链齿分别给予拉头指向斜下方的力，拉头受力平衡，缓慢向上移动。观察力的平衡三角形，由于拉头独特的结构设计，三个力满足特殊的几何关系，我们的手只需要提供较小的力，链齿需要给拉头提供更大的力。根据相互作用力的相等关系，拉头能够给两排链齿提供较大的沿着闭合方向的力，所以拉链能很轻易地拉上。通过设计拉头的与两排链齿的接触面的空间方位，从而决定力的等腰三角形的顶角大小，达到省力效果。 题目中的是一种拉链袋，主要原理和常见拉链大体一致，都离不开拉头的作用，但拉链袋对省力的依赖性更小。小编尝试纯用手闭合这两种拉链，结果发现拉链袋比齿链友好得多，不用使多少蛮力就能成功闭合，主要是由于这两者材质硬度和形式不同，柔软的拉链袋更易闭合，只要找准对齐的位置。拉头能提供一个更方便的施力位置，这个作用占比更大。 by 小线 Q.E.D.

by 匿名

答： 快充对手机电池确实有影响。手机快充时，电池将在较短的时间内接收更多的能量。相同充电效率下，会有更多的能量以热量的形式散失，这将导致电池温度升高。高温是电池寿命缩短的一个主要原因，因为它会破坏手机电池内的化学平衡，促进有损电池寿命的副反应。 针对这种情况，手机通常配备有复杂的电池管理系统（Battery Management System, BMS)，旨在优化充电过程，减少快充对电池寿命的影响。它们通过控制充电速率、监测电池温度和调整充电策略来实现这一点。 与其关心快充对手机电池的影响，我们更应该正视快充给生活带来的便捷性。超快的充电速度，意味着，利用洗漱、洗澡或者化妆等零散时间给手机充电， 就能让手机迅速恢复到足够使用的电量。人们不用再让手机能够次日满电而充一整晚，也不用再因紧急时刻手机没电而焦急等待。 总而言之，快充对手机电池确实有影响，但是瑕不掩瑜，其带来的生活便捷性让很多人用了之后难以抛弃。 by 鱼非我 Q.E.D.

by null

答： 反复烧开的水不致癌是能喝的。自来水中含有硝酸盐，在反复烧开的过程中，确实会产生一些亚硝酸盐。但是经过测定，即使反复烧开20次的开水，亚硝酸盐含量仍远低于国家生活饮用水的亚硝酸盐含量标准。不过，如果反复烧开的水放置的时间内过久，会有微生物滋生，还是不建议饮用。所以，饮水机的烧水功能一直打开也不会有太多影响，只是饮水机在使用过程中可能滋生细菌，如果长期不清理，会存在安全风险，建议饮水机要每隔1-2个月清理一次。 参考资料： by Sid Q.E.D.

by 匿名

答： 其实这个问题在我们之前的文章中已经讨论过了，这里简单总结一下。 大刘有关智子的创意可能来源于弦理论，有物理学家试图利用该理论统一四大基本相互作用，该理论认为这个世界是由一根根11维空间的弦构成，多余的维度蜷缩在普朗克尺度中，这大概是《三体》中把11维的质子展开到2维的创意来源。当然，展开这个技术是目前我们无法想象的。因此，智子的制造可以说目前完全没有相应的理论基础。 至于其功能，例如监视、干扰对撞机实验结果等目前看也是不可能实现的。超光速通讯是完全违背相对论的，而现在的对撞机实验涉及的粒子数过于庞大，两个智子并不足以干扰实验结果。详细的分析见文章。 我们现在聊点新内容，智子再厉害，本质上也是一个质子，一个裸露的质子生活在哪里是安全的呢？毕竟它带正电，如果遇到一个电子或阴离子它可能就被复合了，这算不算无期徒刑。 首先，在真空中，质子是稳定的，与中子不同，自由的质子寿命实在是悠长，比宇宙存在的时间还长，所以在，真空中，一个孤独的质子是安全的。但在地球上，遇到其他物质的概率就大得很了。首先是水，质子在水中通常以水合氢离子的形式存在，虽然仍带正电，但拖了一个（或多个）水分子。在固体中麻烦则大得很，例如简单金属中就存在大量巡游电子，对质子而言想必是很危险的。空气中可能相对安全，质子应该不会与氮气或氧气结合。 by 霜白 Q.E.D.

by 匿名

答： 植物在叶片、果实表面都分布有蜡质，植物蜡（plant wax）主要由超长链脂肪酸及其衍生物（醛、醇、酮、酯等）组成，是一种混合物，并在不同植物中组成都有所不同（广玉兰和香樟叶片上表面的质感是显而易见的不同）。 植物叶片表面蜡质的结构图，A.表面图，B.横截面，C.气孔附近的蜡质，D.真菌菌丝致使蜡质减少 from sciencedirect.com 植物叶片表面的蜡质主要目的并不是防腐烂，而是保护。一方面，表面蜡质的存在可以很好地防止水分散失，例如地中海气候下的常绿硬叶林，硬叶就是叶片表面蜡质增厚成革质，可以在干燥少雨的夏季减少水分挥发。另一方面，叶片、果实表面蜡质的存在也可以很好地抵御环境胁迫、微生物感染和动物摄食。 目前已有多种植物蜡被批准进行商业化使用，例如小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡、向日葵蜡，这些蜡用途广泛，可以作为食品添加剂、化妆品原料（口红的主要原料之一就是植物蜡）、抛光剂等使用，在部分应用中确实可以发挥防腐的作用。 by 某大型裸猿 Q.E.D.

霜白、小线、鱼非我、某大型裸猿、Sid、opzk

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编辑：小范

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