为什么猫主子对柑橘特别敏感？

2022-04-24 09:29:39 来源：中科院物理所

问问吸猫所，为什么一些动物(比如猫)会对柑橘类水果的味道十分敏感?

by 匿名

答：

许多养猫人士都会发现一个现象，那就是猫咪可能会在剥橘子的时候露出厌恶的表情，并主动回避，仿佛遇到了可怕的毒物。

其实让猫咪反应如此强烈的气味并不仅限于柑橘类水果，还有柠檬，樟脑丸，膏药，牙膏，风油精，醋，香水等等。这其中的一大原因就是猫咪拥有非常敏锐的嗅觉。家猫的嗅觉是人类的9-16倍。这是因为猫的鼻子与人类大有不同。它们拥有发达的嗅球和大面积的嗅粘膜表面，面积约为5.8平方厘米，是人类的两倍。猫的鼻子里有4500万至2亿个气味敏感细胞，而人类只有500万个气味敏感细胞。猫的嘴巴顶部还有一个人类没有的器官：雅各布森器官。这个器官允许它们以人类无法感知的方式感知某些香气。因此，对于人类而言非常平常的柑橘味气息，对猫咪来说就像化工厂的刺鼻化学药品一样浓郁。也难怪猫咪会反应如此强烈。

图片来源：网络（泡芙表情包）

当然，猫咪对柑橘类的气味感到厌恶也不能单靠其嗅觉敏感度解释。例如猫对猫薄荷里的荆芥内酯（Nepetalactone）也同样感受强烈，但不同于对柑橘类的厌恶，猫咪遇到猫薄荷时，常常会张开嘴巴，伸出舌头，开心地打滚，仿佛一副瘾君子的形象。

猫咪对橘子里的精油和柠檬酸的厌恶行为是它们对自身的保护。猫的肝脏对一部分人类认为无害的化学物质排毒能力较差。橘子里的柠檬酸和精油，如果猫咪大量摄入，会引起胃部刺激，甚至可能引起中枢神经系统抑制。当然，对柑橘类气息的敏感是猫咪进化时获取的保护自身的能力，是由基因决定的，也就存在个体差异。但即便猫咪对柑橘并不厌恶，也不要轻易尝试喂食柑橘，一旦引发中毒就麻烦了。毕竟铲屎官们喜欢的“猫中毒”，并非让猫咪中毒，而是被猫咪迷到神魂颠倒的感受。对其他的动物，例如狗狗，还有同为猫科的狮子老虎，它们也同样拥有敏锐的嗅觉，也同样不能大量摄入橘子里的柠檬酸和精油。

参考资料：

Cat

Cat senses

Dog health

Cat health

美国爱护动物协会兽医问答

by YJY

Q.E.D.

厨师炒菜油润一下锅，就不容易粘锅了，热锅不粘的原理是什么？

by 杨少伟

答：

对于下厨的人来说，如果不小心把锅搞粘锅了，那么焦煳状的物质就会附着在锅上，抠都抠不下来，令人刷锅的时候极度痛苦。但是一个熟练的厨师，是很少粘锅的。这是因为，中国几千年流传下来的烹饪和厨具保养方法里，就蕴含了非常深刻的物理学原理。

锅的材料很关键，在这里我们稍微具体问题一点讨论中国传统烹饪技术里使用的铁锅。铝锅在中国家庭中并没有那么常见，而不粘锅不粘的原理是因为表面有“现代工业”制作出来的涂层，原理和铁锅不同。中华铁锅的秘密在于“开锅”。

一般买到铁锅，第一件事情是“开锅”，做法很简单：找一块动物油脂，放进锅里以涂抹灼烧。经过这种处理后的铁锅，锅的表面会形成纳米级四氧化三铁小球，这些附着在铁锅表面的小球可以让锅在润油后被油浸润，（小声：这个研究还发了SCI，见参考文献）。所以经过这样处理的锅，会看上去油亮亮的，可以被油充分浸润，炒菜时用油润一下，上面就会附着一层油膜。粗略地说，这层油膜可以隔绝食物和高温的锅直接接触，就不容易粘锅了。

参考文献：

Seasoning Chinese cooking pans: The nanoscience behind the Kitchen God"s blessing

by Luna

Q.E.D.

长笛为什么不正对着口吹才能吹出声?

by Amy

答：

首先说一下长笛的发声原理。众所周知，声音是由于振动产生的，以波动的形式传播。由于能量会随着声波而被传递，所以需要机制来提供动力。单簧管等乐器一般靠簧片的振动提供动力，而长笛发声时，从嘴中吹出的气流撞击在吹口孔洞的边缘上，一部分进入管中，引起管中气柱受到扰动。管中气柱的运动会反过来影响进入管中的气流产生摆动，这样相互作用下，进入管中的气流速度大小、方向、压强等参数会趋近于周期性变化，最终会达到一种叫做“谐振”的状态。

吹口处气流示意图吹奏者吹奏时示意图

长笛虽然看起来是一端开放，但如果仔细观察演奏者，你会发现吹口孔很大一部分与大气相通，所以其实是两端开放的。在这种条件下，管中空气在某组频率下会形成“驻波”，而这些频率就是前面说的“谐振”状态下的频率。达到谐振时，这些频率的声音信号的振幅会被放大，长笛就发出了特定音高的声音。

知道了发声原理，就很容易解释为什么需要不正对着吹才能发声了。因为气流需要和边缘碰撞才能产生扰动使得空气振动发声。如果正对吹口吹气，那么空气和吹口边缘几乎不会发生相互作用，也就不会有周期性变化的动力，空气也就不能振动发声。

参考资料：

Flute acoustics: an introduction to how a flute works

by 有希的肥猫

Q.E.D.

地球磁场是怎么形成的？

by 匿名

答：

地球磁场的起源问题一直是物理学的一大难题，至今还没有得到解决。在对地球磁场的探索过程中，科学家曾提出过许多假说，其中的自激发电假说（发电机模型），在观测、实验和理论上得到了许多认证，是目前被研究较多的一种模型。

在地核与地幔的交界位置，存在导电的液态物质，由于内外两侧温度不同，这种物质会形成对流（内侧物质被加热后向外侧上升，外侧物质冷却后向内侧下落）。在某一时刻，液核中出现一个初始的微弱磁场 (称为“种子磁场”），导电物质在对流运动下切割磁感线产生电流（电磁感应原理），这个电流又反过来产生一个磁场叠加在种子磁场上，使得原磁场不断加强，从而产生了地球磁场。

下图为地球磁场的发电机模型，金属圆盘为地球内部的导电液态物质。圆盘在磁场中转动，产生感应电流，通过外接“导线”将感应电流产生的磁场叠加在另一个圆盘上，两个金属圆盘相互耦合，使得磁场的极性能够发生颠倒，很好地解释了历史上出现的地球磁极反向的现象。但“种子磁场”的来源问题以及地球内部为什么会有这种金属圆盘耦合的结构仍存在着争议，有想法的小伙伴可以留言提出自己的猜(jia)想(shuo)。

参考文献：

地球磁场

韩锋.地磁场的起源问题[J].河池学院学报,2008(02):26-30.

by 荔枝果冻

Q.E.D.

微观粒子的波粒二象性指什么？

by 匿名

答：

我相信大家平时在物理书籍上读到这句话的时候肯定会很费解，因为这个东西在我们的宏观时间看来反常识的，一个东西怎么可能是粒子又是波呢？？其实它是完全正确的——微观粒子的波粒二象性是指微观粒子同时具备波的特征而且也具备粒子的特征。在量子力学还没成熟之前，物理学家研究的对象总是被划定为波和粒子两种，认为这是两个完全不同的研究领域。。第一个关键节点是1905年爱因斯坦提出了光量子来解释光电效应，这把我们平时认为是波的光赋予了粒子的性质。第二个关键节点是1924年德布罗意提出了物质波的概念，即实物粒子是具有波动性的，物质波假说在1927年通过电子衍射实验成功证明（电子具有和光一样的衍射现象）！！在这两个关键的节点后，波粒二象性才被科学家们所承认。

最后挂一张2015年瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的科学家成功拍摄出有史以来第一张光同时表现出波粒二象性的照片[1]。以前我们都只能分开观察到光的粒子性或者波动性，而这个照片是可以看到光的波动性并且同时体现出光的粒子性！想知道实验具体的操作方法感兴趣的小伙伴可以看一下引用2哦～

参考文献：

波粒二象性，有图有真相

Simultaneous observation of the quantization and the interference pattern of a plasmonic near-field

by justiu

Q.E.D.

关键词：地球磁场波粒二象性参考文献