“无管虹吸”或称“自虹吸”是一种很挑战视...
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Alan-阿烂从江鸟鸿
转采于2017-06-13 18:34:26
“无管虹吸”或称“自虹吸”是一种很挑战视觉经验的物理现象。
通常的液体，比如水，会由于连通器原理在封闭管道内从水压较高的开口流向水压较低的开口，虹吸现象或者用吸管喝水都是这个原理。但是对于非牛顿流体——指那些黏度与运动状态有关的液体，比如玉米糊糊——它们仿佛能记住自己的运动状态不愿改变。镜头里就是一种厌恶拉伸的非牛顿流体，一旦开始流动就变得像绳子一样难以断开，此时如果对“绳子”一端施以外力，比如注射器的吸力或者下落的重力，就很容易表现出“隐形的吸管”怪相了。
科技
Alan-阿烂
怎样给猫施定身法？ 猫脖颈子后面的皮肤非常松弛有弹性，当它们小的时候，猫妈妈就叼着这块皮肤带着小猫转移住处，小猫也很懂事，一被叼住脖子就老老实实的——因为捕猎是剧烈的运动，猫妈妈不能怀有过大的胎儿，小猫刚生下时发育很不健全，非常脆弱，需要经常转移阵地，减少被掠食者发现的机会。 而小猫这种一叼脖子就变老实的行为是印在脑子里的非条件反射，终生都会保持——这也是为什么公猫在交配时会机智地咬住母猫的脖子，这让强奸变得非常容易。 人要是也有这么一块皮，多少事儿都省下了……
相比宏观动植物，已有38亿年演化史的细菌至今都没有演化出多细胞生物——但这并不意味着细菌只会“孤军奋战”。 图上右边是大肠杆菌群落，左边是黄色黏球菌（Myxococcus xanthus）的生物薄膜——10万个细菌分泌多糖彼此团聚形成的群落，其中每个个体都与周围个体交换信息，表现出了敏捷的反应：在这个gif中，黄色黏球菌发现了大肠杆菌，立刻像涟漪一样传递这个好消息，随后集体出动，将大肠杆菌吃了个精光，饱食之后就结出了那些黑色窟窿似的子实体用来繁殖。 这个过程实际持续了7天。
这是你的细胞内正在发生的一幕——DNA双螺旋的复制过程，它看上去和我们的想象或许有些不同。 我们都知道细胞要分裂首先要复制细胞核内的DNA，也就是拆开双螺旋并以两条链为模板，再根据碱基配对原则各自复制一条出来。 但是如图所示，其中只有下方那条链能够连续不断的复制下去；另一条就需要经过一道复杂的手续分段复制然后连接起来。这是因为DNA聚合酶（紫色）只能从一个方向聚合DNA，而双螺旋的两条链方向相反。
扫描电镜下的神经束冰冻断裂截面，无论外观还是功能都是神经系统的导线。（神经束太脆弱，用刀切会搞得很糟，所以要用极低的温度快速冷冻后才能获得良好的截面）。 那些棕色的核心是神经细胞的轴突，其细胞膜上大量的离子泵可以改变电势差，神经冲动就以电流的形式在其中传递；外面紫色部分是包围轴突的髓鞘，丰富的脂质起到绝缘层的作用，防止短路并减小能耗，还能起到跳线的作用加快动作电位传递，参1楼链接。 在髓鞘的帮助下，轴突能以更小的直径和能耗实现更快的传递，脊髓中冲动速度可达每秒100米以上。
最近有很多了不起的科技突破，比如这个——美国宾夕法尼亚州立大学制作出了第一批小到可以在活的人细胞内运作的发动机，就是那些小颗粒，金灿灿的，因为它们真的是用金子做的。 这些圆柱形的纳米发动机（Nanomotor）一端是金一端是钌，长度仅为3微米，动力来自两段发出的超声波振动，并由外部电磁场控制。当它们在海拉细胞内游动的时候，细胞展现出了一些前所未见的力学响应，这除了暗示人类开始直接操控活细胞内外，在向活体组织内实现细胞级的超精药物输送上也有应用前景。
这种神奇的" 凉粉" 叫做气凝胶，是一种新型的特种陶瓷，有很多奇妙的性质。 气凝胶是凝胶被脱去液体而保留固体结构制成的，也就是空洞极多的无定性碳、硅、铝，每克物质的表面积超过一个足球场，因而密度极低，全碳气凝胶的密度仅为室温下空气密度的13%，所以又被称为“固态烟”。 这东西非常耐压，可承受几千倍自身重量的压力，但不耐折，一掰就断；隔热性超强，可以用来做飞船外壳（参1楼）；Gif里最后一段是气凝胶粉末与水的混合物，形成了奇异的表面疏水的水——只要被分开，
电镜下的海拉细胞（Hela Cell）——生物学界最传奇的“永生细胞”。 海拉细胞是1951年从美国妇女汉丽埃塔·缺（Henrietta Lacks）身上取下的宫颈癌细胞，半个多世纪来复制了18000代，累计重量超过100个帝国大厦，出现在全世界的生物医学实验室里，比如下张。 然而更重要的是，海拉细胞已经不再是人类细胞了：它们混入了人乳头瘤病毒的基因，每个细胞有76到82条染色体，并且能在培养皿里快速繁殖散布消灭其它细胞——毫不夸张的说，这是许多以人类基因为蓝本的新型史莱姆。
以前发过一个能钻进细胞内的黄金纳米发动机（参1楼），这是它的另一个演示实验——用纳米发动机驱动海拉细胞排成糖葫芦，并且高速旋转。 实验完成自宾夕法尼亚州立大学，Gif中好像龙珠一样晶莹剃透的圆球就是海拉细胞——1951年从汉丽埃塔·缺（Henrietta Lacks）女士身上取下的宫颈癌细胞；那些金灿灿的颗粒就是纳米发动机，用金和钌制成。 实验中，发动机在超声波和电磁波的控制下排成一列并不断旋转，显示出了此项技术对细胞控制的极大潜力，未来有希望实现细胞级别的癌症治疗。
热解碳的高抗磁性使它可以在磁铁上实现磁悬浮。 这是一种碳的人造同素异形体，结构和石墨类似，不同的是在石墨的碳原子片层结构之间建立了共价键，使其有些类似云母。通常是在真空中加热纤维材料使其脱氢脱氧生成的，所以叫做热解碳（Pyrolytic carbon）。 像云母一样，热解碳在不同方向上的物理性质很不一样，尤其是晶体的劈开面上，是目前为止室温下抗磁性最强的材料——也就是说它会强烈排斥磁场，与钢铁受磁场强烈吸引的性质恰好相反。 这种奇妙的性质让它在磁悬浮技术上有了不错的应用前景。
“无管虹吸”或称“自虹吸”是一种很挑战视觉经验的物理现象。 通常的液体，比如水，会由于连通器原理在封闭管道内从水压较高的开口流向水压较低的开口，虹吸现象或者用吸管喝水都是这个原理。但是对于非牛顿流体——指那些黏度与运动状态有关的液体，比如玉米糊糊——它们仿佛能记住自己的运动状态不愿改变。镜头里就是一种厌恶拉伸的非牛顿流体，一旦开始流动就变得像绳子一样难以断开，此时如果对“绳子”一端施以外力，比如注射器的吸力或者下落的重力，就很容易表现出“隐形的吸管”怪相了。
一组航拍到的莫斯科冬季供暖系统废气排放景象，巨大的白色水蒸气团冲天而起，然后变成一扇遮天蔽日的人造云，给这座严峻的城市留下了绵长的阴影。 莫斯科的供暖系统采用俄国储量丰富的天然气作为燃料，燃烧产物主要是水蒸气和二氧化碳，实际污染并没有看上去那样严重。另外值得注意的是，这些排放出来的水汽凝结成云雾以后并没有扶摇直上，而仿佛触到了一个无形的顶棚。那是因为俄罗斯地区冬季强大的寒流让地表温度比高处空气更加寒冷而沉重，形成了一个难以对流的结界，即冬季逆温层，这团人造云正被夹在两层之间。
这就是前一张大蓝闪蝶（Morpho menelaus）翅膀鳞片的细微结构，不断放大直到电子显微镜的扫描结果。 这些鳞片上的栅栏结构有很多层，在最细微的地方只有200纳米，而可见光波长有几百纳米，阳光经反射后会发生明显的干涉，其中蓝光因叠加而增强，于是让蝶翼显出鲜艳的蓝色。 这其实是一种特殊的防御机制，大蓝闪蝶在飞行中扑翼很慢，两次闪光之间的距离很远，鸟儿只能看到片片蓝光，却不知道真身在哪——而且它们毒性很强，除了人类鲜有天敌。 为了获取美丽的翅膀，巴西已大量商业饲养大蓝闪蝶。
这是得克萨斯奥斯汀大学核工程实验室的反应堆。这种幽冷的蓝光来自所谓的“契伦科夫辐射”：当带电粒子高速穿越电解质，其速度甚至比光在这种介质里的速度还快，就会产生这样的蓝光。其原理与超音速时的音爆有一定的类似之处。反应堆常常放在水中，水的光速只有真空光速c的四分之三，所以粒子很容易在不违反相对论、不超过真空光速的条件下，超越水中的光速。
巨鲸的巨人观：这个在海浪的拍打中蠢蠢蠕动的是一头高度腐烂的蓝鲸，现在尸体里憋满了腐败产生的气体，随时都有可能在猛烈的爆炸中给这个滨海的小镇带来不见天日的尸臭。 这具鲸尸出现在加拿大纽芬兰的一个小镇上，长约25米，重几十吨，现在看到的这个高度膨胀的部位是蓝鲸的喉部和胸腹部，上面有很多平行的褶皱，生前用来容纳巨量的海水和磷虾。 虽然这个“暖水袋气球精”随时都可能爆炸，但镇上的居民仍然冒着被臭死的危险前去观看这一奇景。
豆茎是这样寻找支撑的
这滴水反引力似的向高处蹦跶，既是“莱顿弗罗斯特现象”（Leidenfrost effect）。 当液体接触到温度远超其沸点的物体时，会在接触面上形成一层蒸汽，这层蒸汽将起到隔热作用，使得液体沸腾的速度大大降低。而当液体是一个液滴的时候，就会被整层蒸汽托着到处乱跳——对于水来说，这个温度大概是193度，所以有经验的厨子会在煎锅上滴水以确定温度是否够高。 但如果接触面呈棘齿状，水滴与斜面的接触面积将大于与垂直面接触的面积，蒸汽膜就会产生定向的推力，把水滴送上一个固定的方向了。
这就是无数工科学子的噩梦，傅里叶变换。 傅里叶变换是一种将任意周期函数（红色）变换成一些列不同频率的三角弦函数线性叠加（蓝色）的数学变换，绝大多数周期函数都能实现这种变换，但通常需要无穷个三角函数叠加。变换完成后，一个周期函数也就可以用一列弦函数的系数表示了——这就是频谱。 这种看似蛋疼的变换实际上极其有用，它解决了力学、声学、光学、量子力学、统计学、概率论、信号学、密码学乃至海洋学和金融学等无数应用数学领域的计算和分析问题，可以说没有它就没有现代科技的蓬勃发展。
燃烧的镁投入水中 magnesium.gif 原理：常温下镁与水其实就可以反应，但除非是镁粉，否则速度很慢。高温时二者会剧烈反应生成氧化镁和氢气。氢气继续燃烧，和燃烧的镁一起产生炫目的光影效果。 花絮：这个反应是日本设计的一种试验性发动机的基本原理。镁和水反应生成的氧化镁在激光的作用下重新分解成镁单质和氧气，整个反应只消耗水，而激光则由太阳光提供动力。不过这一发动机投入使用似乎还很遥远。 录制者：Periodic Videos 危险：中。镁燃烧时高温，遇水剧烈反应可能溅出红热液态镁导致烫伤。
在玻璃缸中倒入无色的六氟化硫气体，因为六氟化硫气体比空气重好几倍，密度比空气大，这使得六氟化硫的气体表面能支撑住重量较轻的物体，所以当把铝箔船放在六氟化硫气体上时便浮了起来 好像发现了什么！！！
Moran Goldstein 3d动效作品-阀门
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