镜子里的你为什么是左右颠倒而不是上下颠倒？| No.99

2018 年 4 月 6 日 中科院物理所 Frions

科学家曾经做过一个有趣的测试，让各种动物照镜子，结果发现只有只有猩猩、大猩猩、黑猩猩等大型猿猴（海豚存疑），才能较清楚地识别镜子里的自我映像。并且，为了弄明白到底是怎么回事，一些猩猩需要几分钟甚至几天时间。(君不见抖音里边的喵主子们照镜子总会觉得碰见另外一个喵)，那么镜子前的你，有没有想过为什么镜子里的你是左右颠倒而不是上下颠倒？

搭配BGM食用更佳 ╭(●｀∀´●)╯（点击音频图标即可食用）

电流是由于电势差产生的，那为什么常认为通电导线的两端电势差为零呢？既然为零那么又是如何有电流通过导线的呢？

by anonymous

在解决物理问题时为了简化，常进行一些不影响问题核心的简化和假设。在实际生产生活中却有所不同。导线在一些情境下被设定为电阻为0，而其上无论有多大电流，计算起来也都没有电势差，于数学上是合理的。而现实世界，导线确实电阻极小，在处理问题时当然可以进行这种近似，如果要深究导线上的物理道理，其实也一样，导线是有微小电阻的，其上通过一定电流时，两端存在一定的电势差，导线上的电阻也会产生电热，如果深究，导线的形状还会有电感和电容的性质。所以导线要尽量做得电阻更小，并且处理电路时导线的排布也应合规，防止导线的缠绕形成电感对精度要求高的电路产生影响。

by 起个笔名真难

为什么有时候月亮看起来是银白色的有时候是橘黄的呢？

by 一方人

月球发光事实上是反射太阳光，太阳光在可见波段是连续谱，继而被人眼所见为白色（不懂的同学可以理解为七色光，七种颜色都有叠在一起就是白色光）。一个物体如果只（主要）反射某种色光，那它就体现为什么颜色，比如树叶反射绿色光是为绿色，墙反射可见波段所有光所以体现为白色，墨水几乎不反射可见光所以为黑色。月球也几乎无偏向地反射所有可见故而为灰白色，而月球上明显暗淡的“月海”是月球上一种富含锰元素的玄武岩，对光的反射弱一些，呈现更暗淡的颜色。

月球反射的光要被我们看到还需要穿越大气层。首先要说明天空为什么是蓝色的，因为大气会散射蓝色光，太阳光中的蓝色光被散射得漫天都是，故而天空是蓝色的，太阳也因此不是白色而是橙色的。而当太阳在地平线附近时，太阳光所需要穿过的大气层更厚，蓝色光被散射更严重，所以颜色更红一些，而正当午则偏黄白。月球也是如此，贴近地平线时月球表现为橙色，在天空高处时则颜色变白，而当天空气越澄澈，月球越白（散射不严重），否则就发黄。月全食时，月球躲入地球影子，无法被太阳光照射到，但其实仍有部分太阳光经过地球大气的折射到达月球，而这一部分光也经历了地球大气的严重散射，故而偏红，所以月全食时看到的是昏暗的血月。

by 起个笔名真难

太空中不存在物质，就没有热传导，为什么宇航服还要保温？

by 墨菲

我们人类宇航员目前到过的地方：飞船出仓，月球表面，其实不完全是真空。月球表面也有极其稀薄的气体，而载人飞船所在的轨道也是近地轨道，属于高层大气。即使是宇宙中也不是一无所有，宇宙中也充满了星际气体和尘埃。其实我上面说的这些都是废话。其实这些稀薄的物质你完全可以当作真空来对待，它们对热传导的贡献微乎其微。正如你所说，真空没有物质，无所谓冷热。真空不但不会把你冻住，反而还是一个极好的隔热体，暴露于真空中，反而会因为热量不易由传导散失而感觉热，但是随着出汗，汗液会在真空中飞速蒸发，从而使你变冷。太空中的危险有很多，宇航服不是简单的一个保暖衣，它有复杂的温控系统，有时还要给宇航员进行散热，同时要使宇航员处于正常气压下，并保持供氧。另外，宇航服还可以隔绝一些有害辐射。

by 起个笔名真难

光速那么快，为什么打到人身上却不疼呢？

by 美丽天空

如果简单来说，那就是光子太轻了。我们来计算一下把：首先光子可是没有静质量，根据德布罗意波的理论，光子的动量为p=h/λ，

式中p为光子动量，h为普朗克常数，值为6.626 × 10-34 米² ·千克 / 秒，λ为光的波长，而此时动质量根据E=mc²，式中E为光子能量，m为光子动质量，c为真空中光速，值为3×108米/秒。又E=hν，c=λν，式中ν为光的频率

可得m=h/λc。

我们不妨就取太阳光为例。我们取太阳的峰值波长500纳米，这一个光子的质量就只有4.42×10-54千克。

那么太阳光每秒照在地球上一平方米能量有1360瓦特（不考虑大气层衰减），进而这一秒内落在一平方米上光子的总动量为4.5×10-6千克·米/秒，假设这些光子全部被弹性反射，造成的压力就只有9×10-6千克·米/秒²亦即9×10-6牛顿，也就是太阳光的压强有9×10-6帕斯卡，这个数是大气压的10-10倍，也就是百亿分之一。

所以放心大胆出去晒太阳吧，不会被砸死的（逃

by 起个笔名真难

可不可以把行星绕太阳转理解为太阳系的自转？

by 裴兢奕

首先，各行星绕太阳公转的周期并不相同，其各自自转周期也不尽相同，太阳自己也有自转，甚至由于太阳不是固体，太阳上不同地方自转周期亦不相同，称之为“较差自转”。故而这样一堆不同步的东西没法看成一个在自转的整体。然而太阳系的形成，是由一团气体、尘埃在自身引力下聚集而成，所有太阳、行星、卫星以及各种小天体的公转、自转，都继承了这团原初星云的角动量。

by 起个笔名真难

平面镜成像，为什么是与实物左右颠倒而不是上下颠倒？

by 脸妮

事实上平面镜成像的“左右颠倒”。这是一个文字游戏。找一面镜子站在前面，请看，在镜子中你的头对应你的头，你的脚对应你的脚，你的左手对应你的左手，你的右手对应你的右手，两只手并没有颠倒过来，凭什么称镜像是左右颠倒的？好，我知道你觉得我在胡说八道，左手分明对应的是镜子里的右手啊？这是因为你对左右的定义有偏差。

现在请我们把两只手换一种命名方式！请你用自己的左手狠狠打自己一巴掌，并把这只手重新起名为“坏手”，一定很疼吧！再用你的右手揉一揉，这只手改名为“好手”。你看我没有骗你，镜子里的“坏手”和“好手”和镜子外也是对应的。好，虽然挨了一巴掌，你一定还是很迷惑，为什么镜子里的“好坏手”左右颠倒了呢？接下来请让我道明真相：镜子里颠倒的既不是上下也不是左右，而是前后。你看，镜子里的你是和你面对面的，他的前后和你是反着的。因此如果你以这个前后颠倒的人为基准命名他的左右手，那么你命名的左右就是错误的！这就是“左右”的文字游戏。很抱歉让你挨了一巴掌才告诉你真相，当然我知道其实你并没有扇自己一巴掌。但现在请务必狠狠地扇自己一巴掌，扇到自己原地转圈。请注意看：你是顺时针转动的，而镜子里的你呢？恰好相反。别急，不是说镜面里的转动都是反的，拿个别的什么东西转一转，让转轴垂直于镜子。看，这次镜子里的旋转与外面的相同。

也许你又会说了，镜子里的旋转分明是相反的。我再强调一次，顺逆时针也是一个文字游戏，别忘了在镜子里前后是反的，因此定义顺逆的时候站的角度也不对，你还是要从你的视角来看。关于这些问题更严密的数学解释，可以查一下这几个关键词“极矢量”“轴矢量”。

by 起个笔名真难

如何简要如何简要证明阿基米德浮力定律？（最好不要用到高等数学数学( •̥́ ˍ •̀ू )）

by Gauss

好，既然高数是用来处理变化的东西，那我们就先让东西不变化以适应初等数学：我们拿一个长为L，底面积为A的立方体竖直浸入水中：没有比这个更简单的情景了。

从哪说起呢？我们不妨假定现在我们知道了初中的物理知识：水中的压强与深度呈正比p=ρgh，先不深究其原理了。好，现在，先看立方体前后左右四面受力：这四个面不用什么数学计算（否则又得积分），利用对称性，前后和左右面显然都受到等大反向的一对互相抵消的力，所以这四个面上的受力抵消没了。现在看上下两个面，如果上面浸入了H深度，那么上面会受到水的压力ρgHA向下，而下面则是在H+L深度，受力ρg(H+L)A向上，那么，这两个力互相抵消之后剩余向上ρgLA的力，也就体现为浮力。

现在我们来看看阿基米德原理是怎么描述的：物体所受浮力等于排开液体的重力。拍开了多重的水呢？排开了立方体体积LA，密度为ρ的水，重力为ρLAg。这个故事告诉我们不学高数也能当物理学家（逃

by 起个笔名真难

如果把一个房间抽成真空，放置常规炸弹，爆炸的威力是减弱了，还是加强了？核弹呢？

By 惠铁伟

好，为了科学，现在我们来设想这样一个场景。一名无辜的人质被锁在一间房子里，房子里有一颗常规炸弹，警察由于暂时无法进入房间解救人质，只能先把房子抽真空以减轻炸弹的威力（人质在真空环境下真的大丈夫？）。那么这颗炸弹的威力会削减多少？

常规炸弹通常有两种杀伤方式，一是靠爆破之后高速飞行的弹片，二是靠爆炸的剧烈冲击波，当然在靠近炸弹的地方还会受到燃烧伤害。首先要说明的是，炸弹中火药的燃烧并不靠空气中的氧气，故而房间被抽真空对其引爆不会有影响。炸弹引爆后由于没有空气介质，无法传递冲击波，故而此项威力大大减弱，但纷飞的弹片不受此影响，甚至还会因为缺乏空气阻力而飞得更远一些。而不过还要说明的是，炸弹爆炸后会产生大量气体，届时房间中也不是完全真空了，而这些气体扩散到整个房间的速度与冲击波传递的速度相比谁快还要实验测量，但是一颗炸弹制造的气体扩散到一个大房间中气压仍然很小，也会使冲击波减弱。所以我们机智的警察只要把房间抽真空，而人质只要躲到障碍物后面防止弹片击中就可以了。

接下来恐怖分子升级了，他们竟然用了核弹！

如果是核弹，强大的冲击波一样被真空隔绝，但核弹的可怕之处不在于此，其爆炸时产生的热辐射足以点燃周边的物体，或者直接对人体造成烧伤，并且还有各种对人体有害的高能辐射，以及产生放射性污染。故而抽真空对于削减核弹的威力实在是螳臂当车，九牛一毛。不过我们可以生活在真空环境下的超级人质真的怕核弹吗？（逃

by 起个笔名真难

我想问一下，高中地理里面提到的地转偏向力的实质是什么，能否理解为地球的上的带电粒子在地刺场中运动产生的安培力？& 请问地球自转偏向力会导致在一条纬线上（除赤道以外）直线匀速运动的物体偏离轨道吗?如果会，它会向哪个方向偏移呢？为什么呢？如果不会，又是为什么呢？地转偏向力在哪些条件下才能发生呢?谢谢。（青岛62中初一学生

by 高中生 & 侯博宇

在我们后台看到很多很多朋友问到关于地转偏向力的问题，这个力的实质是以正在自转的地球作为参考系所带来的非惯性系中的假想力，为了能够在非惯性系中适用牛顿定律，需要引入一些假想力。