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看字看久了為什么突然不認識了?
長時間盯著一個字看,會覺得它越來越陌生,這在心理學中被稱為“語義飽和”現象。尤其是對于漢字這樣的圖形文字會格外明顯,這也被稱為“字形飽和”或“完形崩壞”。
這其實是神經系統的“適應性抑制”。我們閱讀漢字時,大腦會迅速調用記憶中的整體字形和對應含義。然而持續接收相同視覺信號會導致相關神經元的過度激活。
當視網膜不斷地向視覺皮層發送相同的信號時,負責處理該字形的神經元群會進入疲勞狀態。為了節約能量并防止過載,這些神經元會暫時停止工作,轉入抑制狀態。
而隨著整體識別神經通路的暫時“停工”,大腦對該字的加工模式也被迫進行了改變。我們不再將它視為完整的語義符號,而是退回到更基礎的視覺處理階段,開始單獨審視每個筆畫和結構。
此時,熟悉的漢字就被我們解構成了陌生的線條組合,出現“見山不是山”的認知狀態。這種短暫解離并非大腦故障,而是神經系統為避免信息過載進化出的保護機制。通常只需要轉移一會視線,認知功能就會恢復正常。
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網絡
千年等一回算什么?“十萬億億億年我們也等!”
有一種原子核衰變的間隔時間比宇宙年齡還要長,需要十萬億億億年才能發生一次。這種罕見現象被稱為“無中微子雙β衰變”。
在物質世界的基本粒子中,中微子是一種特殊的存在。它無處不在卻又極少與物質相互作用,因此被稱為“幽靈粒子”。中微子的發現源于對β衰變的研究,20世紀初科學家發現β衰變中部分能量似乎“憑空消失”,泡利在1930年提出可能存在一種中性微小粒子。
1956年,科溫和萊因斯通過實驗證實了中微子的存在,并因此獲得諾貝爾獎。標準模型理論曾認為,中微子的質量為零,但1998年日本超級神岡實驗發現的中微子振蕩現象,證明了中微子具有非零質量,這一發現還獲得了2015年諾貝爾獎。
那中微子是否是其自身的反粒子呢?這個問題一向是物理學的重要課題。1937年馬約拉納提出馬約拉納粒子的概念,認為中微子可能是這種反粒子即自身的粒子。1939年弗瑞提出,可以通過尋找無中微子雙β衰變來驗證這一假設。
無中微子雙β衰變只有在中微子是自身反粒子且具有非零質量時才會發生。發現這種衰變不僅能驗證中微子的本質,還能幫助我們確定中微子質量,并為宇宙正反物質不對稱問題提供線索。
實驗探測面臨著巨大的挑戰。理論上有預言,這種衰變約十萬億億億年才發生一次,科學家通過使用大量核素材料來提高探測幾率。同時實驗需要在地下進行,以此屏蔽宇宙射線的干擾。
目前美國、意大利等國都在進行相關實驗,探測器規模可達百公斤級,給出的半衰期下限為102?-102?年。中國科學家也在積極推動多種技術方案,包括CDEX、PandaX、NνDEx等實驗項目。
中國錦屏深地實驗室深度達2400米,提供了極佳的低本底環境。未來多種實驗計劃建設噸級探測器,預期將探測靈敏度提高到102?年以上,為揭示中微子屬性帶來新希望。
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廖紫倩
為啥一到冬天我們就開始“自動”流清鼻涕?
我們的肺部非常嬌貴,需要吸入溫暖濕潤的空氣。當干冷的空氣進入鼻腔時,副交感神經會迅速發出指令:一方面擴張血管以提高鼻腔溫度,另一方面刺激杯狀細胞加速分泌黏液,來增加空氣濕度。
這種代償性反應雖然保護了肺部,卻也導致了黏液過量分泌。同時,物理學中的冷凝效應也參與其中——我們呼出的溫暖氣流經過被低溫冷卻的鼻尖時,其中的水蒸氣會液化成水,進一步增加了鼻腔內的液體。
如果只是分泌增多,通常還不會導致明顯流涕。問題在于,黏液運輸系統在低溫下會“罷工”。正常情況下,鼻黏膜上的微觀纖毛會將黏液向后推送到咽喉處,被我們無感地吞咽下去。
但實驗證實,低溫環境會顯著降低纖毛的擺動頻率,甚至使其暫時停止工作。當纖毛無法正常向后運輸黏液時,淤積的黏液和冷凝水就只能在重力作用下向前流出,形成我們熟悉的“流清鼻涕”現象。
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網絡
神奇的巴西果效應到底是啥?
有一個罐子,里頭有大小不同的顆粒。如果人為搖晃它,會發生什么現象呢?我們會發現,搖動之后,里面大的綠色顆粒會跑到上頭來。再做一次,還是同樣的現象。這個現象我們把它叫做巴西果效應。
為什么叫巴西果效應呢?因為我們早餐吃的燕麥片里經常會放一些堅果,堅果里頭最大的顆粒就是巴西果。當我們打開袋子的時候,看到這個巴西果往往是在上頭,所以我們就把這個大顆粒在上、小顆粒在下的現象叫做巴西果現象。
原理可以簡單理解為,振動的時候,底下會有一些空隙,小的顆粒很容易去填充這些空隙。小顆粒一填充以后,大的顆粒就被墊高,每振動一次墊高一點,所以最后大顆粒就停留到表面上,下不來了。
為什么要研究顆粒物質呢?顆粒物質是我們在生活中、在地球表面上所看到的、接觸到的,除了水以外最多的一種物質體系。比如說沙漠的形成、山體的滑坡、沙塵暴的現象,都是顆粒物質的一種行為和表現。
在宇宙空間中,顆粒物質更是大量存在。比如說在火星、月球表面,都有一層厚厚的風化層,行星表面的地質活動是非常活躍的。所以,物理學家認為顆粒物質是一種新的物態,是介于固體和流體之間的復雜體系,具有和經典的氣、液、固都不同的一些奇特性質。
內容來源在格致論道的演講。
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格致論道講壇
水垢多不代表水質差?
燒水壺使用一段時間后,會發現燒水壺的內壁,附著一層白色的水垢。這些水垢是燒水時沉淀下來的化合物,主要成分是碳酸鈣和碳酸鎂。水的硬度高不代表不安全,真正影響水質安全的是重金屬污染物。
視頻科普中國
內容綜合自中國科普博覽微博、把科學帶回家、近代物理研究所、格致論道講壇
本文首發于中國科普博覽(kepubolan)
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