长城那么长，为什么在太空凭肉眼看不见？4条"常识"的共同陷阱

上一期我们聊了一个看起来简单，但是越想越让人头疼的问题：科学到底是什么？

评论区也引来了热议，有人说可证伪性有局限性，也有人觉得贝叶斯更灵活，还有做工程的朋友说自己天天跟概率打交道。但是有不少朋友私信或是评论区里说是能不能来点更实际点的？给几个具体的例子，让我们试试上一期那套思路好不好使。

今天就给大家整理了四个。

不是"骨头汤不补钙"或者"鱼的记忆不止七秒"那种两句话就能讲清楚的辟谣。我们把每条说法里的核心参数都揪出来，包括宽度、时间、能耗、浓度这些，然后查查这些参数有没有被独立的观察和测量给锚定住。

因为连参数都对不上的说法，自身的根基也就不牢。

先从一条跟长城有关的谣言开始。

长城在太空中看得见吗？

这条谣言的历史比大多数人以为的久远得多，而且最早也不是我们中国人自己说的。

往早了去追溯，在十八世纪就已经有西方的作者在书信里提到长城是可以从月球上来辨认的说法，在十九世纪末又被写成"月球上唯一可见的人工作品"。

到了1930年代，这个说法在西方出版物里开始大面积的流传，慢慢就成了我们从小听到的那个版本："中国的万里长城是太空中唯一能用肉眼看到的人造建筑。"后来这句话被翻来覆去地引用，甚至进了好几个国家的教科书。

我们人教版小学语文课本里以前有一篇叫《长城砖》的课文，白纸黑字写着宇航员在太空能看见长城。

小时候读到这句话的时候，确实觉得挺自豪的。

但是在2003年，杨利伟搭载神舟五号顺利返回地球了，记者问他在太空里看见长城了吗？他的原话是：

"我看地球景色非常美丽，但是我没有看到我们的长城。"

这是中国第一位航天宇航员在全世界瞩目的采访里说的。

后来有政协委员在全国两会上提案，要求纠正教科书里的相关内容。

教育部回应后，《长城砖》这篇课文就从教材里撤掉了。

那为什么看不见？

我们直觉上感受是长城有好几千公里长，在太空中怎么可能看不到呢？

但是问题就出在我们搞混了长度和宽度。

能不能从远处看清一个东西，取决于它在我们视野里张开了多大的角度。这个角度主要由物体的宽度和观察距离来决定，跟它有多长关系不大。

可能一根几公里长的电线，我们站到楼顶往下看也找不着，因为它可能太细了。

长城的平均宽度差不多在5到10米之间。

但是国际空间站的轨道高度大概在400公里。

光学物理里有一个叫"瑞利判据"的经验公式，可以大致估算光学系统（包括人眼）的分辨极限：

θ = 1.22 × λ / D

代入可见光波长（约550纳米）和人眼瞳孔直径（约5毫米），算出来 θ ≈ 1.34 × 10⁻⁴ 弧度。

在400公里的轨道上，这个角度对应到地面上差不多就是53米。

这个数字给了我们一个数量级上的感觉，如果在400公里外，人眼分辨细节的极限大约是停留在几十米的级别。长城5到10米的宽度，离这个门槛还是有点距离。

不过有一点需要说清楚，瑞利判据讨论的是"分辨两个相邻目标"的极限，跟"能不能探测到一条又长又细的线"不完全是一码事。

在某些极端条件下，比如积雪覆盖地面形成了极高的对比度背景，宇航员用长焦相机确实拍到过长城的影像。但那是靠相机和相应的特殊条件，不算是在正常情况下仅凭我们的肉眼就能做到的。

有相关的说法是一般无法辨认，并且强调能不能看到取决于对比度、光照角度和相应的大气条件。

长城的建筑材料无非是石头、夯土和砖块，颜色和反射率跟周围地形几乎融为一体，很难形成足够的光学对比反差。

反倒是高速公路、机场跑道、大型水坝这些东西比长城显眼得多，因为它们更宽，跟周围环境的颜色反差也更大。

物理条件就摆在这了，在400公里的轨道上，一个5到10米宽、跟周围颜色几乎一样的目标，我们肉眼一般是看不见的。

长城的奇迹和伟大不需要一个虚假的太空可见来加持。

杨利伟说了实话，这件事就算值得尊敬的。

玻璃是流动的液体？

如果大家有去欧洲逛过那些老教堂，可能会注意到一件事，有些中世纪留下来的玻璃，它们的底部比顶部要厚一些。

图注：夏特尔大教堂 Notre-Dame de la Belle Verrière 彩窗细节，主体部分源自 13 世纪。老玻璃的厚薄差异首先是制造史问题，不是几百年流动的证据。

有一种流传很广的说法，玻璃本质上是一种高粘度液体，在几百年的时间里，缓慢地在重力作用下往下流。只是流得太慢了，肉眼根本看不出来，要几百年才能观察到明显的厚度差异。

这个说法比"长城在太空里肉眼可见"更有迷惑性，因为它不光听着像那么回事，甚至还有所谓的证据，这就是我们在教堂里看到底下厚、上面薄的玻璃，这是我们的亲眼所见的，不接受反驳。

但是这套逻辑是完全错的。

先来看看那个所谓的"证据"。

中世纪造平板玻璃常见的工艺有两种。

一种叫"冠状玻璃法"（Crown Glass）：把一团熔化的玻璃吹成球，旋转展开成圆盘，再从圆盘上切割方块。

圆盘中心（吹杆连接点附近）天然就比边缘厚。

图注：原 Frauenstein 城堡 15—16 世纪牛眼窗格：中央吹杆痕和同心旋转纹清晰可见，厚度不均在安装之前就已经形成。

另一种叫"圆筒法"（Broad Sheet）：把玻璃吹成圆筒然后切开展平，同样会在不同位置留下厚度差异。

不管用哪种方法，做出来的玻璃都不可能厚度完全均匀。

有研究者认为，工匠在安装时可能倾向于把较厚的一端朝下放。但是实际留存的教堂窗户里，厚的那一端在侧面甚至在上方的情况也存在。如果"重力导致流动"的说法是真的，所有的窗户都应该底下边厚、上面薄才对呀。

这笔账需要算在制造工艺头上，赖不着物理。

好了，工艺的锅已经甩完了。更有意思的问题是从材料学的角度看，玻璃在室温下到底能不能流？

1998年，巴西材料学家 Edgar D. Zanotto 在《美国物理学杂志》（American Journal of Physics）上发了一篇经典论文，题目就叫《大教堂的玻璃会流动吗？》。

在次年他和 Gupta 又跟进发了一篇论文对初始的估算做了相应的修正。

修正后的结论是在室温下，典型教堂玻璃（钠钙硅酸盐玻璃）的所谓的"松弛时间"（也就是分子结构完成一次可观测重排要花的时间）大约在2×10²³ 年这个量级。

2×10²³ 年是什么概念？

目前已知宇宙的年龄大约是 1.38 × 10¹⁰ 年。

2×10²³ ÷ 1.38×10¹⁰ ≈ 1.45×10¹³。

换句话说需要把宇宙从大爆炸到现在的全部历史重复大约十几万亿遍，这块玻璃的分子才可能产生我们观测得到的重新排列。

十几万亿个宇宙的年龄，就为了等一块玻璃挪一下。

在物理学里，玻璃属于非晶态固体，它确实没有晶体那种整齐划一的分子排列，但是这也不代表它就是液体。

室温下它内部的分子运动慢到完全可以忽略不计。除非是加热到"玻璃化转变温度"（常见的窗用玻璃大约是500-600°C），否则在我们人能感知到的任何时间跨度里，它的结构是根本不会变的。

从中世纪到现在满打满算也就七八百年，这几百年连十几万亿个宇宙年龄的零头都够不到好吧。

所以那些教堂老玻璃底下厚上面薄，跟玻璃在流动没有半毛钱关系，那很大概率纯粹就是古法制造留下的厚度不均匀。

我们真的只用了 10% 的大脑？

这条谣言恐怕是全球传播最广的伪科学常识之一。

它的厉害之处在于，太对人的胃口了。谁心里不想相信自己脑子还有 90% 的荒地没开发呢？"开发你剩余的 90% 大脑"这句话一路从成功学讲堂说到好莱坞大片（《超体》《永无止境》），养活了无数卖课的和卖保健品的。

整条产业链都靠这个概念吃饭。

我们从几个独立的方向去验证，这条谣言根本站不住脚。

第一个方向，临床上的证据。

如果大脑真有 90% 是未被开发的，那小范围的脑损伤应该极少造成严重后果才对吧，反正伤到的多半是那些"闲着没用的区域"不是吗？

但这一百多年来的神经外科和临床记录告诉我们的刚好是反过来的。大脑不同区域的损伤，几乎都会带来可观察到的功能障碍。具体表现取决于脑损伤的位置、范围以及涉及的神经网络，现代研究越来越清楚地认识到大脑的功能组织是分布式网络，而不是一个萝卜一个坑的简单的划线对应的。

但不管怎么理解这种复杂性，有一点是确定的，临床上从来没有发现过一大片"损失了也不影响什么"的空白区域。

第二个方向，能耗。

人的大脑平均重量差不多就1.4kg，占体重的2%左右，但是它消耗的能量（主要是葡萄糖和氧气）却占了全身安静状态下总能耗的20%左右。

2%的体重就消耗掉了20%的能量。

光凭这条能耗总量数据，确实没法严格证明每一个脑区都在干活。不过它是一条很有分量的旁证，在人类漫长的进化史上，食物长期短缺是一种常态。一个占体重2%却吃掉20%能量的器官，如果其中九成是闲着不用的，从进化的角度看根本不合理，这样很难长期维持下去。这不是严谨的逻辑证明，但是跟90%闲置的说法明显是对不上的。

第三个方向，脑成像。

功能性核磁共振（fMRI）和正电子发射断层扫描（PET）可以通过追踪脑血流和代谢变化，间接推断出不同脑区的神经活动。它们虽然没法直接拍到神经元在放电，不过几十年来积累的海量数据始终支持同一个结论：

在处理不同的认知任务时，不管是语言、运动、视觉，还是记忆和情绪，大脑激活的区域组合都各不相同，而且从整体上看，几乎所有区域在不同场景下都会轮番上阵。即使在睡眠中，大脑也是在不断的工作的——整理记忆、调节激素、维持呼吸和心跳。那种一大片脑区常年关机，等着被激活的情况，从来没有在成像数据里出现过。

临床损伤、能耗账本、成像数据这三条线索各自独立，但结论都是大脑不存在 90% 的闲置冗余。

图注：情绪 Stroop 任务中的 fMRI BOLD 统计对比。彩色区域表示特定条件之间的信号差异，不是大脑其余部分关闭，也不能单凭一张图证明或否定10%说法。

那"10%"这个到底怎么传出来的？

确切的来源已经不可考证了，在现有文献列出了好几个解释：早期神经科学实验只能测到少量神经元的活动，被媒体误读成"只有这一小部分在工作"；也有人认为它来自对"沉默皮层"（silent cortex）或中间神经元的误解；还有人翻出了心理学家威廉·詹姆斯在十九世纪末说过的一句话，大意是"人只发挥了一小部分心智潜能"。这本来是一个关于动机和个人努力的哲学隐喻，跟大脑的物理使用率完全是两码事。究竟哪个才是真正的源头，谁也说不准。

不管来源在哪，这条谣言之所以经久不衰，靠的就是它精准击中了我们想要变强的心理。"我还有巨大的潜力没被开发"，这话听着确实非常受用。

我想让人觉得受用的东西传播速度永远比不中听的真相要快很多吧。

顺带说一句，大脑确实不会在同一个瞬间让所有区域全满功率运转。面对不同任务时激活不同的网络组合，这是正常的资源调度方式。不过没有同时全部满载，不等于只用了10%，就像我们不会同时打开家里每一盏灯，但这不代表家里有90%的房间就不存在。

酸性体质致癌——这个骗局的重要推手已经被法院实锤了

前面三条谣言多少有些以讹传讹的成分。这一条不太一样，因为它背后牵扯着真金白银的生意，有人也因此搭上了他自己的健康，而其中最知名的推广者已经被法院追究了相应的法律责任。

我们先说说这个有意思的谣言。

"酸性体质容易生病""酸性体质容易得癌症""要多吃碱性食物调理身体"，这套话术在养生圈子里流传了少说有十几年了，如今在微信家族群里还是很活跃。市面上不知道有多少保健品和天价碱性水，都是靠这套说辞在收割着父母这一辈。

"酸性体质"这个概念，从生理学的角度看根本就是无稽之谈。

人体血液的 pH 值正常范围在 7.35 到 7.45 之间，是一个非常窄的区间，而且略微偏碱性。

为了把这个值稳稳当当地控在这个范围里，我们人的身体有三道防线：

血液里的化学缓冲对（主要是碳酸氢盐），几秒钟之内就能快速响应。酸多了就中和，碱多了也中和，像一个永远在线的自动恒温器。

肺部通过调节呼吸频率排出 CO₂，在几分钟的尺度上做调节。CO₂ 溶在血液里是偏酸性的，呼吸加快就多排一些，呼吸减慢就少排一些。跑完步后我们大口喘气，其中一部分原因就是身体在通过加快呼吸排出 CO₂ 来稳住 pH。

第三道是肾脏，负责最精细化的调节，在小时到天的时间跨度上工作，精确控制尿液里排出多少氢离子，回收多少碳酸氢根。

三道防线，三个时间尺度，都是互相配合的。

我们平时吃进去的食物确实有酸碱之分，但是它改变的只是尿液的 pH 值，根本改变不了血液的 pH 值。

我们长期吃碱性食物，最多就是让尿液偏碱一点。这刚好说明肾脏在踏实地干它该干的活，不停的把多余的碱排出去身体去，而不是说我们成功碱化了整个身体。

如果血液 pH 真的明显偏离了正常范围，比如在严重感染、肾功能衰竭或糖尿病酮症酸中毒等情况下出现大幅下降，那已经是需要紧急医疗干预的危险状态了，靠喝几杯碱性水是根本救不回来。

那酸性致癌的说法又是怎么扯上关系的？

这里面牵扯到一个被严重曲解的生物学现象。

早在二十世纪二十年代，德国生理学家奥托·瓦伯格（Otto Warburg）就观察到，不少癌细胞即便在有氧条件下，也偏好大量摄取葡萄糖并走糖酵解路线，这就是著名的"瓦伯格效应"。

糖酵解本身的末端产物是丙酮酸，不过在这种异常代谢的模式下，大量丙酮酸会被进一步转化为乳酸，所以肿瘤周围的局部环境确实是偏酸的。

近些年的研究还发现，这种局部的酸化反过来很可能会促进肿瘤扩散和侵入周围组织。

也就是说，肿瘤微环境的酸化与癌细胞的异常代谢密切相关，同时也受到缺氧、异常血管等因素的影响。

它既是肿瘤代谢的结果，也可能参与了疾病的进一步恶化。

但是这跟吃碱性食物抗癌也完全是两码事。肿瘤微环境的酸化是局部的，与肿瘤代谢密切相关。我们吃进去的食物，最多改变一下尿液的 pH 值，根本影响不到肿瘤周围的微环境。

2016年，《BMJ Open》发表了一篇由 Fenton 和 Huang 完成的系统性文献回顾，专门检验膳食酸负荷、碱性水和癌症之间的关系。

结论是没有找到任何可靠证据支持碱性饮食或碱性水能预防或治疗癌症。美国癌症研究所（AICR）也在官方声明里明确说，碱性饮食抗癌没有科学依据。

但是这条谣言的故事还结束，更让人愤怒的是有人靠它赚得盆满钵满，也有人因为信了它而付出了惨痛的代价。

"酸碱体质"理论在英语世界最知名的推广者叫 Robert Olson Young。他写了一本畅销书叫《pH 奇迹》（The pH Miracle），书里声称几乎所有疾病的根源都是身体处于一种过酸的状态，他还宣称自己能用碱性疗法来治愈。

他居然在加州开了一家"诊所"，给癌症患者注射碳酸氢钠溶液，就是往患者的静脉里打小苏打水。

一位名叫 Dawn Kali 的乳腺癌患者在他的"指导"下放弃了正规化疗，转而接受这种碱性疗法，结果是病情急剧恶化。

2018年，圣地亚哥的陪审团最初裁定他赔偿1.05亿美元。这个赔偿后来经过一审削减和上诉程序后大幅缩水，但是判决还是确认了他的行为对患者造成了实质伤害，而在此之前，他已经因为无证行医被定过罪。

一套站不住脚的伪理论，一本畅销书，还有一家没有行医资质的诊所，一位因此延误治疗的患者，一纸法院的判决。

酸性体质致癌从流传到被追究，完整链条就是这样。

为什么听上去有道理反而最危险

这四条流传甚广的常识都有个共同点就是听上去都特别有道理。

长城那么长，在太空当然看得见吧？玻璃透明、没有晶体结构，说它是一种缓慢流动的液体好像也挺合理？大脑那么复杂，肯定还有大量潜力没被挖掘出来吧？身体偏酸了容易得病，多吃碱性食物调一调总没错吧？

每一条都能轻松通过我们的直觉审查。但刚好是在这类反直觉的科学问题上，日常直觉是最容易犯错的。

上一期我们提到过，靠谱的解释都有一个特征，它的关键参数能被独立的观察和测量约束住。参数对得上，不代表整个解释就自动成立，模型可能就有问题，因果方向可能搞反，适用范围可能被夸大。但是参数要是对不上，那解释本身就已经出了问题。

今天这四笔账用的就是这个思路，把核心参数揪出来，看看有没有被独立的证据约束住。

长城的宽度和轨道高度是实测数据，光学分辨极限是物理推算加上宇航员的亲眼验证。

玻璃的松弛时间是材料学家算出来的硬指标，古法制造的工艺有博物馆和考古发掘来作证。

大脑的能耗比例来自生理学实验，脑成像来自几十年的数据积累，临床损伤的后果有上百年的神经外科记录。

酸碱调节的生理学机制写在每本医学教科书里，碱性饮食无效的结论来自系统综述，而那位推广者的法律后果写在法院的判决书上。

检验手段各不相同，但是思路是异曲同工的，拿能测量、能追溯、能复核的证据去约束解释。如果能约束得住的，就留下；约束不住的，不管听着多像那么回事，先打个大大的问号。

参考资料来源和引用

光学与航天

• NASA Earth Observatory: China's Great Wall

• 杨利伟 2003 年神舟五号返回后新闻发布会

• 教育部关于删除《长城砖》课文的回应（2004年全国政协提案 → 教育部回应）

材料学

• Zanotto, E. D. (1998). "Do cathedral glasses flow?" American Journal of Physics, 66(5), 392-395.

• Zanotto, E. D. & Gupta, P. K. (1999). "Do cathedral glasses flow?—Additional remarks." American Journal of Physics, 67(3), 260-262.

• Corning Museum of Glass

神经科学

• Raichle, M. E. & Gusnard, D. A. (2002). "Appraising the brain's energy budget." PNAS, 99(16), 10237-10239.

• Beyerstein, B. L. (1999). "Whence cometh the myth that we only use 10% of our brains?" In S. Della Sala (Ed.), Mind Myths. Wiley.

酸碱体质

• Fenton, T. R. & Huang, T. (2016). "Systematic review of the association between dietary acid load, alkaline water and cancer." BMJ Open, 6(6), e010438.

• American Institute for Cancer Research (AICR): Alkaline Diets

• Merck Manual: Acid-Base Regulation

• Kali v. Young: San Diego Superior Court; California Court of Appeal, Fourth Appellate District）

  Kali-v-Young_D076121_2021_CA-Court-of-Appeal.pdf