阅兵大典新式坦克大火，它们没有轮子是如何转向的？ | No.476

9.3阅兵大典中

99B、100式坦克大火

可以注意到

它们使用履带而没有轮子

那是如何实现转向的呢？

问答导航 Q1 为什么净水机过滤后的水喝起来很甘甜，一般的自来水或井水就没有这种甘甜的口感呢？ Q2 边充电边玩手机真的对手机有危害吗？有什么危害？对笔记本电脑呢？ Q3 坦克和挖掘机用履带前进，但不能像汽车那样通过转动前轮来转向，那它们怎么转向呢？ Q4 在单电子系双缝干涉实验中，其结果是依赖于量子的观测坍塌确定原理还是依赖于实验与观测本身的环境对于量子系统的干扰退相干原理？ Q5 咳嗽医生说不要吃糖，为什么又给我开止咳糖浆？ Q6 无籽西瓜与无籽番茄，是怎么得到的？ Q7 地铁轨道里的新鲜空气是从哪里来的？ Q8 都是蜗牛，为什么非洲大蜗牛这么讨人厌？ Q9 塑料袋是“透明”的，为什么还会有一种朦胧感？

by JJ

答：

首先我们需要了解一下水中的味道是怎么来的。纯净的水是无色无味的，但是生活中使用的自来水中除了水分子，主要还含有泥沙、矿物质（钙、镁、钠、硫酸根、碳酸根和偏硅酸等离子）和余氯等杂质。我们实际尝到的水的味道就来自于上面提到的这些物质。研究表明，余氯闻起来有“消毒水”的味道，尝起来有苦涩感；钠在含量较低时呈甜味，含量较高时却呈苦味与涩味[1]；此外, 一般认为咸味是由阳离子产生, 但阴离子可能对阳离子的口感产生影响。例如硫酸根可能产生掩盖阳离子味觉的效果,偏硅酸的存在则会为口感带来甘甜味[2]。

目前市面上，反渗透（RO）净水器占据主流，它通过孔径极小（约0.0001微米）的RO膜去除水中绝大多数类型的杂质，其中就包括会带来咸味和苦涩味的物质。但是RO膜不能完全拦截杂质，仍可能有极少量的偏硅酸和钠等离子残留，而前面我们已经提到偏硅酸和低浓度的钠可以增强水的甘甜口感。

除此之外，净化后的水相对于自来水，苦涩味大幅减弱，我们也不能排除所谓的甜味可能只是在自来水苦涩味的对比下产生的心理作用。

参考文献：

1. BAROSHUK, T. C C. Sweet taste of dilute NaCl: psychophysical evidence for a sweet stimulus[J]. Physiology and Behavior, 1978, (21):609-613.

2. 苏德林，丛丽.饮用水感官评价及工程技术[M].北京:化学工业出版社，2008.

by Decoherence

Q.E.D.

Q2 边充电边玩手机真的对手机有危害吗？有什么危害？对笔记本电脑呢?

by 匿名

答：

对于手机和电脑来说，边充边玩都是有害的，但这主要是由于过热而不是充电这个过程本身；但是对于不同产品，损害程度有所不同，先说手机。首先且主要考虑的就是电池，因为充电本身是一个会导致发热的过程，而玩游戏通常都很容易产生大量的热量，两者效果叠加起来，首当其冲的就是电池——发热会导致手机里的电池加速老化受损。虽然原则上如此，但是目前有一些技术能够改善这一问题，在许多新出的手机上都有应用。此外，如果使用质量不过关的充电器，那么很有可能会存在漏电等其它安全问题。同样的，对于手机中的其它元件，也可能会因为质量不佳的充电线带来的电压波动或者过流导致元件损坏，或者由于过度发热导致的高温导致元件加速老化。

而对笔记本电脑来说，这种风险就比较小了。首先笔记本电脑本身设计的时候就是充分考虑了插电使用的情况的（因为这是常见情况），故按照其设计初衷来说，实际上一直插电使用是一个很好的选择。如果你要不插电使用的话，最好也要在电量消耗到65%~75%之间的时候充电，否则会导致电池的寿命大大减少。不过重中之重的还是要保证一个合适的工作温度，如果你玩游戏或者其它高负载运行导致笔记本电脑发烫了，那肯定也是会对电池以及其它元件有不可逆的损害的。

总而言之，问题的关键在于温度！边充边用本身是没有问题的，错的是过热使用——如果你的手机或者笔记本电脑在用的时候已经明显发热甚至发烫了，那就需要拔掉充电器或者停止使用了。

参考文献：

1. Yamamoto T. Guidance for accelerated testing and reliability—For electrical and electronic parts and equipment—[J].

by ArtistET

Q.E.D.

Q3 坦克和挖掘机用履带前进，但不能像汽车那样通过转动前轮来转向，那它们怎么转向呢？

by Clear for Take Off

答：

像坦克、履带式挖掘机在内的这种履带式车辆没有前后轮式的转向结构，无法像常规车辆一样靠转动车轮的方向来控制车辆的运动轨迹，它们只能靠左右两条履带的速度差来改变行进方向，核心原理是利用履带的相对运动，通过让左右两条履带以不同的速度或方向运动，产生转向力矩，实现曲线或原地转向。

这种转向方式在工程技术上通常叫“差速转向”，本质上是把两条履带当成两个独立的驱动轮，通过让它们转速不同或甚至相反来产生转矩，使整车产生旋转或曲线运动。这种转向方式不仅仅在履带式车辆中被使用，还常常在只有单个固定转向轴的轮胎车辆中被使用，例如平衡车。

履带式车辆相较于常规轮胎式车辆各有各个优点，轮胎式车辆转向的效率高，行驶速度快，机动性强，省油，单次可行驶里程长；履带式车辆可载重量更大，转向的精度更高，在面对堑壕、陡坡等复杂地段时越野能力更强。

by 凉渐

Q.E.D.

Q4 在单电子双缝干涉实验中，其结果是依赖于量子的观测坍塌确定原理还是依赖于实验与观测本身的环境对于量子系统的干扰退相干原理？

by 物理主义的文科生

答：

两个原理绝非对立关系，而是两个理论框架的不同内容，都是对于单电子双缝干涉实验合理解释。至于为什么会存在两种不同的表述，我们要从物理学史的角度才能看清。

要从历史角度说清两者与单电子双缝干涉实验的关联，核心是看它们“谁先用来解释实验，谁后补全了逻辑”——观测坍缩先登场，用“假设”解释了实验矛盾；退相干后出现，用“物理机制”补全了前者没说清的“观测到底咋起作用”，两者是“先提现象假设、后补过程原理”的历史递进关系。

1. 20世纪20-30年代：观测坍缩（哥本哈根诠释）先“救场”，解决实验的“反常识矛盾”。单电子双缝实验的核心困惑（“电子为啥有时像波干涉，一观测就变粒子”），最早是在20世纪20年代实验初步开展时凸显的。当时量子力学刚起步，科学家没法解释“观测”为啥能让电子从“波性”变“粒子性”——比如1927年戴维森-革末实验证实电子的波动性后，“观测影响结果”的矛盾更突出。这时候，玻尔、海森堡等人提出“哥本哈根诠释”，其中“观测坍缩”是核心假设：他们直接说“量子系统观测前是叠加态，观测时会瞬间坍缩到确定态”，用这个假设“绕过机制、先解释现象”——比如用“观测电子路径时，坍缩让它只走一条缝，干涉就没了”，先把实验结果和理论对上。但这个假设的致命问题是“没说清啥是观测、为啥会坍缩”，甚至带点“观测者主观影响”的模糊感，一直有争议。

2. 20世纪70-80年代：退相干理论后“补位”，给“观测坍缩”找了“物理实锤”。 哥本哈根诠释的“模糊性”困扰了学界几十年——直到20世纪70年代，泽尔、祖雷克等物理学家提出“量子退相干理论”，才从“微观相互作用”角度补全了逻辑。他们发现：之前说的“观测”，本质不是“人看一眼”，而是“电子和观测仪器（比如探测器、光子）发生了量子纠缠”。仪器是宏观物体，里面有上亿个微观粒子，还会和空气、热量等环境持续作用；电子的叠加态会快速“缠”到这些海量粒子上，最后“扩散”到环境里，叠加态就没了（这就是退相干）。这个理论的历史意义是：它把哥本哈根诠释里“说不清的观测坍缩”，变成了“能算、能验证的物理过程”——比如能算出退相干只要10的负10次方秒，和实验里“一观测干涉就消失”的速度完全对得上。从此，“观测导致干涉消失”不再是“主观假设”，而是“电子和环境相互作用的客观结果”。

简单说历史线：实验矛盾→用“观测坍缩”假设临时解释→用“退相干”找到假设背后的物理机制，前者是“应急的理论补丁”，后者是“补全补丁的底层逻辑”。

参考文献：

1. 孙昌璞, 衣学喜, 周端陆, 等. 量子退相干问题[J]. 量子力学新进展 (第一辑). 北京: 北京大学出版社, 2000.

by 简一

Q.E.D.

Q5 咳嗽医生说不要吃糖，为什么又给我开止咳糖浆？

by 嘟噜嘟噜

答：

虽然止咳糖浆中也含有一定糖分（这个“糖”是功能型辅料，比如蔗糖、果葡糖浆之类的），但是其中的镇咳成分、祛痰成分和舒缓成分才是医生开止咳糖浆的主要原因。 为什么咳嗽不宜吃糖呢？因为呀，糖具有一定粘性，普通糖类食用后可能会附着在咽喉和呼吸道表面。这会刺激呼吸道、促使呼吸道分泌更多痰液，而且过量摄入糖分会迅速提升血糖水平，高血糖环境不利于免疫细胞发挥正常功能，进而抑制免疫系统功能，阻碍病情恢复甚至加重咳嗽症状。

服用又方便、口感又好的止咳糖浆就不一样了。经过科学设计和权衡成分配比之后，止咳糖浆中的镇咳成分可以直接作用于咳嗽反射的中枢环节，使得咳嗽症状缓解；祛痰成分通过迷走神经反射，使呼吸道腺体分泌增加，稀释痰液，促使我们更容易把痰咳出来（那叫一个舒爽）；舒缓成分可以覆盖在发炎的咽喉和呼吸道黏膜表面，形成一层保护膜，减轻炎症对黏膜的刺激，从而缓解咳嗽症状（这和糖的“刺激粘膜”是作用相反的）。

打个比方，雪梨止咳糖浆（主要含有紫菀、款冬花、枇杷叶等中药材）中，紫菀中的有效成分能抑制咳嗽中枢，款冬花可缓解支气管痉挛，枇杷叶中的成分有助于减轻呼吸道炎症，综合起来达到止咳的目的。

参考文献：

1. 韩建国,郭迎霞,宋俊丽,等.雪梨止咳糖浆质量标准研究[J].中国药房,2008,(12):931-933.

2. Gule Samreen kazi, Dimple S. Sahare, Bhairavi V. Gawande, Dr. Suhas P. Padmane, & Dr. Sheelpriya R. Walde (2023). Current and Future Trend of Polyherbal Cough Suppressant (Anti-Tussive) Syrup: A Review. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research.

by 4925

Q.E.D.

Q6 无籽西瓜和无籽番茄，是怎么得到的？

by 匿名

答：

这个问题其实我们高中生物就已经涉猎过了，自然界中的植物大多都是通过开花结籽来繁殖的，但也有少数不结籽的植物，这些植物都是三倍体植物。无籽西瓜是自然二倍体西瓜和经诱变产生的四倍体杂交后形成的三倍体西瓜，因为它失去了繁殖能力，所以就成了无籽的。 四倍体西瓜可以通过秋水仙素处理普通二倍体西瓜得到，之后由二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交就可以得到三倍体的西瓜，三倍体的西瓜因染色体紊乱而不能产生种子，便产生了无籽西瓜。但在种植无籽西瓜时，是需要和普通西瓜一起种的，用普通西瓜的雄花为无籽西瓜的雌花授粉才能结出大西瓜来，注意采收区分。

无籽番茄和无籽西瓜不同点在于，无籽番茄是通过避免受精但是却要有外源激素来欺骗它长出果实，比如植物激素诱导出来的单性结果。农民们会在尚未开花和授粉的番茄花蕾上抹上生长素类似物，然后进行套袋隔离（防止蜜蜂授粉或者风携带花粉）。激素处理之后番茄的子房就会开始膨大然后结果了。因为原本番茄能够长出果实是因为受精后的种子可以产生生长素来刺激，但我们通过人工干预，可以给番茄营造出已受精的假象，这样就可以只长果肉却没有种子。

无籽番茄根本上并没有改变它的基因，而无籽西瓜则是通过染色体倍增的方式，是改变了他的遗传基因的。

by 蓝多多

Q.E.D.

Q7 地铁隧道中的新鲜空气是从哪里来的？

by 牛奶饱和式进攻麦片

答：

地铁隧道新鲜空气可以有三个办法来保持，风井、风道和隧道风机。

地铁隧道就像一个活塞，地铁列车高速前进，挤压前方空气，形成正压，隧道内废气经风井排出。列车后方形成负压，外界空气经风井吸入，由此产生了气流，这个气流就是来活塞风。

活塞风可大量引入新鲜空气，排除隧道内余热，同时为隧道内的乘客提供充足的氧气。除了活塞风，地铁隧道还能够通过隧道风机来主动吸入空气，它整体长度为10米，宽度达五米，依靠电力驱动电机带动风扇转动。每天早间运营开始前和晚间运营结束后给隧道通风换气，保证隧道内空气质量。

假如列车遇到故障需要长时间停车时，就可以打开隧道风机来排除临时停车产生的热量，维持隧道和列车内的空气质量。

但隧道越长，隧道的呼吸能力就越差，这时候我们就可以建造区间风井，它一半设置在超长隧道中部，保障隧道内的温度及新风。

参考文献：

1. 赵浩宇.活塞风作用下地铁隧道典型附属设施气动安全研究[D].北京交通大学,2024.

by 蓝多多

Q.E.D.

Q8 都是蜗牛，为什么非洲大蜗牛这么讨人厌？

by 好奇宝宝

答：

因为从生态和生产生活的角度来说，它确实是“坏透了”。

首先，它是入侵物种。非洲大蜗牛不是我们这里的本土生物（在许多其它地方也都是这样），来到这里后，它们没有天敌，就会迅速繁殖，占据生态位，影响本地物种。要知道，如果有和它存在竞争关系但是却不如它强的物种，是真会被它挤兑得变成濒危物种甚至灭绝的，这比捕食带来的创伤还要大！经过科学家们常年的科普，人们大多了解了入侵物种的危害，形成了讨厌入侵物种的公众印象。

其次，它是农业害虫。它们吃庄稼、园艺植物，造成经济损失；而且对比普通本地蜗牛，它们的破坏性更大，损失更直观。

再者，它们还会带来卫生与健康问题。它们的体表可能携带寄生虫（如旋毛虫），对人和宠物有潜在风险。

最后就是它外形也不好看，比起小巧可爱的普通蜗牛，它的样子就……没那么好看了，如图。

图源：百度_百科 TA说

所以它"讨人厌"这一点，确实是它自己的原因比较多。

by ArtistET

Q.E.D.

Q9 塑料袋是“透明”的，为什么还会有一种朦胧感？

by Lagrödinger

答：

我们日常说的“透明”，通常指总透过率高，也就是大部分光能穿过材料；但“清晰”还要求这些光基本不偏离原来的方向。塑料袋的总透过光很多，却被内部与表面的细小结构打散，成为在较大角度上偏离的漫射光，于是细节被“糊”掉，这个效应在材料学里叫作雾度。

以常见的聚乙烯袋为例，它是半结晶高分子，内部由晶区与非晶区交替构成的层片和球晶在微米量级起伏，两个区域的折射率略有差异，界面像无数微透镜与微散射体，使可见光发生米氏散射。制造过程中快速冷却与拉伸还会留下微空洞与取向不均，这些尺寸同样接近可见光波长，进一步增加散射。表面因素也重要：袋子薄而软，常带有微褶皱与粗糙，光在凹凸上发生多次折射与反射，来自物体同一细节的光线被“打散”到不同方向，眼睛接收到的就是边缘泛白的虚影。

因此，塑料袋“透明”却朦胧的根源，是材料内部折射率不均与表面微结构共同造成的定向信息丢失；它让光通得过去，却不再按原路成像。

参考文献：

1. Plastics D O .Standard Test Method for Haze and Luminous Transmittance of Transparent Plastics[J].Astm[2025-09-03].

by Chocobo

Q.E.D.

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本期答题团队

蓝多多、ArtistET、凉渐、4925、Chocobo、简一、Decoherence

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编辑：凉渐