隱藏在常識中的科學謎團的故事

我們身邊常常有很多司空見慣的事情，我們把它們當作常識，卻說不清其中的道理。美國《大衆科學》雜誌選取了20個這樣的“常識之謎”，並作出了科學的解釋。本報將用連載的方式在“國際·科學”版上向讀者解釋這些身邊的科學謎團。

1.開車打手機爲什麼有危險?

對於一個人來說，駕駛汽車是一項較爲複雜的工作，而且他同時還要密切觀察周邊環境，這同樣是需要全神貫注的複雜工作。

人在開車的時候要同時進行兩項複雜工作，大腦已經滿負荷運轉了。如果在這個時候打電話，負責思維和控制語言系統的大腦額葉部分將“超載”，上述兩項工作不免要出問題。

“多重任務處理系統”本來是一個計算機術語，指的是電腦在同一時間內處理幾個不同的命令。有人認爲人類大腦也有同樣的功能，但研究表明，人類大腦不可能像電腦那樣可以一邊下載文件一邊玩遊戲。

從理論上講，大腦一旦同時處理兩項任務，哪怕是非常簡單的任務，大腦處理信息的效率都會嚴重下降，這在神經科學中稱作“雙任務干擾”。

美國“國家神經疾病與中風研究所”的研究員喬丹·格拉夫曼認爲，人腦不具備“多重任務處理系統”源自額葉的生理特性，人在做不同事情的時候，腦電波會在額葉的不同區域來回跳動，期間會有幾百毫秒到幾秒鐘的停頓，在停頓期間人的反應能力會降低，如果開車的時候出現這種情況就可能發生車禍。

此外，美國猶他大學的一項研究顯示，開車時候打電話會使追尾事故的發生率增加一倍，即便使用的是車載電話，危險程度也是一樣的，因爲這時人的大腦仍處於“雙任務干擾”狀態。

2.音樂會讓孩子更聰明嗎?

長期以來，人們都認爲音樂教育對兒童的治理髮育有好處，近年來的科學研究證實了這種說法。科學家已經發現，音樂教育對4歲到15歲孩子的大腦發育起到促進作用。

中國的香港大學和加拿大的多倫多大學都進行過類似的研究。香港大學跟蹤研究了90個6歲到15歲的孩子，其中一半是學校樂團的成員，另一半則很少接受音樂訓練;多倫多大學則讓144個6歲的兒童隨機選擇一年的興趣課程，其中包括鋼琴課以及其他非音樂課程。研究人員發現，接受音樂教育的兒童在數學能力和智商方面都高於其他兒童。

最近加拿大的麥克馬司特大學又進行了一項研究，科學家讓一批4歲到6歲的兒童接受了一年的音樂教育，同時監控這些兒童的大腦活動情況。科學家發現，與沒有學習音樂的兒童相比，這批兒童的大腦發育明顯不同，例如這批兒童大腦內與注意力相關的部分變得非常活躍。

研究還表明，那些學音樂半途而廢的人實際上也從中獲得了好處，只要在兒童時代學點音樂，你就會受益終生。

3.爲什麼蚊子會挑人咬?

生活中經常會見到這樣的現象，同一間屋子的兩個人，一個備受蚊子肆虐，另一個卻可以悠然自得。對於這一現象，科學界還沒有一個確切的答案，但美國佛羅里達大學的昆蟲學家喬納森·戴伊給出了一個解釋，“蚊子最愛咬的是那些釋放更多二氧化碳的人。”戴伊還指出，二氧化碳並不是蚊子喜歡的唯一因素，香水、身體發出的熱量以及人運動後體內分泌的乳酸都是蚊子喜歡的物質。

此外，人體內還有一種物質吸引蚊子，那就是雌性激素雌二醇，女性體內的雌二醇含量高於男人，但這並不意味着女人更容易被蚊子咬，因爲男人一般體形較大，產生的二氧化碳也更多。一般來說，大塊頭更容易被蚊子咬。

此外，咬人的蚊子都是母蚊子，公蚊子的食物是植物汁液。

4.爲什麼石英手錶走時準確?

現在，大部分複雜的機械手錶都被石英手錶取代，這是因爲一隻普通的石英電子錶每日誤差小於0.5秒，比大部分機械錶精確得多。

石英錶也可叫做“晶體振動式電子錶”，當電流通過石英晶體時，晶體就會變形“發振”，石英錶就是利用週期性持續“發振”的晶體，爲我們帶來準確的時間。

從1927年開始，石英被應用於大型實驗用計時器，但直到上世紀後半段，石英手錶才被引入商業領域。當時鐘錶匠們已經瞭解了石英的特性，他們的最大挑戰是製造出足夠小而且振盪頻率合適的石英晶體，因爲高頻晶體太耗電。最終研究人員選擇了我們現在使用的振盪頻率爲32768赫茲的石英晶體。

而機械手錶由於受地球引力作用，水平位置和豎直位置的偏移會產生位差，加之受外界溫度、磁場、震動等影響，因此機械手錶很難達到石英手錶的精度。

5.思考消耗體力嗎?

我們常常有這樣的經驗，當我們苦於思索某個難題的時候，即使沒進行什麼體力活動，也會感到疲勞。那麼，坐着不動苦思冥想會消耗體力嗎?答案是肯定的。

其實人腦是一臺24小時工作的機器，當一個人思考的時候，大腦內的數百萬個神經元會相互傳遞信息，並把電腦的指令傳遞到身體的各個部位。這些神經元工作的時候當然需要“燃料”，據測算，它們每天消耗掉肝臟儲存的血糖的75%，而耗氧量佔全身耗氧量的20%。

神經元消耗能量有它獨特的方式，首先大腦毛細血管壁附近的星形膠質細胞從血液中吸收能量豐富的葡萄糖，並將這些葡萄糖轉換成神經元可以吸收的形式。神經元利用這些能量生產神經傳遞素，並最終形成“思想”。大腦思考得越多，其神經元需要的葡萄糖就越多。

除此之外，大腦爲了生存，每分鐘需要0.1卡路里的熱量。當你集中精力進行填字遊戲的時候，你的大腦每分鐘消耗的能量則是1.5卡路里。相比之下，人在行走的時候每分鐘大約消耗4卡路里熱量，而像跆拳道那樣的激烈運動則每分鐘消耗10卡路里。看來胖人們又多了一個減肥方法——做數學題。

6.爲什麼曬太陽有益健康?

維生素D3是人和很多動物生長、繁育、維持生命必不可少的脂溶性維生素。如果人缺乏維生素D3，將會患上軟骨病或者佝僂病。人類可以通過服用維生素片來補充維生素D3，但走出戶外曬太陽則是人類最古老、最經濟、最舒服的補充維生素D3的方式。

這一現象的科學原理是這樣的：人體皮膚中的一種化合物在接觸陽光中的紫外線之後，會形成維生素D的前體(維生素原)，維生素原中的兩個碳原子會自動重新排列，形成維生素D3。這一化學過程發生的速度非常快，因此你只要在陽光下曬幾分鐘，身體吸收的光線就足以製造一個人每天所需的維生素D3。

7.風力發電會影響氣候嗎?

隨着溫室效應和能源緊缺的狀況越來越突出，風力發電作爲一種清潔能源越來越受到人們的推崇。但也有人擔心，由於風力發電機的巨大葉片能夠干擾氣流的方向，那麼它會不會對氣候造成影響?

答案是不必擔心。因爲電腦模擬實驗顯示，只有超大型的風力發電廠(目前還不存在)纔會影響天氣，但也僅限於風力發電機的葉片附近區域。

根據《地球物理研究》雜誌一篇文章的研究結果，在一個擁有1萬颱風力發電機的風力發電廠內，其地表溫度會上升0.7攝氏度。發電機葉片的轉動會使空氣中的潮氣上升，而靠近地面的區域會變得溫暖乾燥。這對風力發電廠附近的農作物會造成不良影響，但對全球來說，這點影響可以忽略不計。

8.““太空電梯”會影響地球運轉嗎?

在國際航天領域，一直有一批科學家在倡導“太空電梯”的概念，在他們的理論中，“太空電梯”是一種向太空運送貨物的永久性裝置。目前很多科學機構都在進行“太空電梯”的可行性研究。

不過有人擔心，這樣一架“太空電梯”伸向太空，並運載這麼重的貨物，會不會影響地球的正常運轉?答案是無需擔心。

根據科學家的測算，如果“太空電梯”將15噸的貨物送上太空，這部分“伸出”地球的質量將使地球自轉一次的時間(即一天)增加1毫微微秒，1毫微微秒只有1秒的一千億億分之一。“太空電梯”的倡導者之一布拉德·愛德華茲博士認爲，這點影響還比不上兩極冰蓋融化對地球造成的影響，因此可以忽略不計。

開車打手機爲什麼有危險?“多重任務處理系統”本來是一個計算機術語，指的是電腦在同一時間內處理幾個不同的命令。有人認爲人類大腦也有同樣的功能，但研究表明，人類大腦不可能像電腦那樣可以一邊下載文件一邊玩遊戲。從理論上講，大腦一旦同時處理兩項任務，哪怕是非常簡單的任務，大腦處理信息的效率都會嚴重下降，這在神經科學中稱作“雙任務干擾”。多瞭解科學，你就越來越聰明。