致敬有趣的灵魂

逆着读出这则标题，对你来说应该不是难事。按下时空“倒放键”，令子弹按原轨迹退回枪膛，浪花倒着从翻滚到平复，你与另一个自己狭路相逢……可就难多了！近日一部大热电影，令不少观影者直呼“烧脑”，物理知识不够用。这就分享15个好玩的“脑洞大开”的物理知识，生活啊，不止眼前的苟且，也不止诗与远方，还有熵与好奇。

我没有特殊天赋，我只是极为好奇。

爱因斯坦

脑 洞 篇

NO.1

往台风的风眼扔一颗原子弹会怎么样？

大自然：你们人类，就这？

首先，赞美这个脑洞！哈哈！

这应该没什么影响，原子弹的冲击波范围也就十几千米吧。一个大点的台风风眼直径动辄二三十千米，更不要说外围几百上千千米的气旋了。原子弹连风眼都填不满。

如果这不是你们想要的答案，那我们来脑补一个特别特别大的原子弹和一场小型台风吧！

首先台风眼是地表的低气压中心。大气从四面八方流向风眼，然后在风眼外围涌向高空。在那里丢一颗原子弹，原子弹释放的大量热量会使台风中心的气压短时间升高。这使得台风短时间减弱。然而这并没有用，热空气会迅速往上层大气涌，这又加剧了地表的低气压，于是更猛烈的台风即将产生。

所以，核弹对台风是完全没有办法的。这是螳臂当车呀！

NO.2

如果失控的电梯在做自由落体运动，

里面的人在电梯即将落地时跳起，

电梯在人落地前落地，那么此人会受伤吗？

心疼我们人类一秒

别笑，很多人小时候都想过用这种方法避险。答案当然是——不行了。

我们详细分析一下为什么不行。男子跳高世界纪录是2.45米，别忘了这是背越式的，运动员实际重心升高不到2米。这还是在有助跑的情况下。美国职业篮球联赛球星克里斯·韦伯原地起跳纪录是1.33米，别忘了人家跳之前会下蹲蓄力加抬腿。

很不幸，你在自由落体的电梯里面，所以别说助跑了，下蹲都做不了。

现在，假设我们什么都不管了，我们疯了，我们认为你骨骼清奇，原地一蹦2米高。可那又怎样？比如，电梯从10米高的地方失控，那你蹦完之后速度一抵消的效果，等于你从8米高的地方开始失控。你还是“妥妥滴”……

现在，我们假设你是绝顶高手，苦修40年就是为了今天，你一蹦10米高！而且电梯天花板也非常懂事地先自己消失一会儿。这回你终于能活下来了吧？

很遗憾，并不能。你还是“妥妥滴”……

要记住，真正杀死你的不是速度，而是加速度。

NO.3

电影中刀劈子弹的场景，

现实中能做到吗？

“说时迟那时快，我还——”，卒。

我们经常在电影作品中看到主角使用刀劈子弹的场景，《金刚狼》《杀死比尔》等电影中就有类似的桥段，《功夫》中的火云邪神更是直接徒手夹住飞来的子弹。但是这种场景真的有可能出现吗？

以电影中的距离大约为20m来计算，实际上主角一般还没听到枪响，子弹就已经到面前了。我们假设主角看到火光就出刀，光传播的时间忽略不计。那么50ms（毫秒，1秒=1000毫秒）内主角就要完成反应和出刀，但是正常人的反应速度在300ms左右，运动员经过特定练习对特定刺激（发令枪）的反应速度可以缩短到150～180ms，人类反应速度的极限目前公认为100ms左右。所以人类基本不可能完成这个任务，而且比反应更难的是捕捉到子弹的弹道，以及挥刀。

虽然人类难以完成这一任务，但是不要沮丧，随着高速摄影和人工智能的崛起，机器人很有可能能够实现“刀劈子弹”的创举。

宇 宙 篇

NO.4

1秒有多长？

有多长？长的一秒你都读不完它！

在历史上，1秒曾经的定义是地球自转一圈的1/24的1/3600。后来，随着生产和研究的发展，我们需要越来越精确的时间度量。地球自转一圈的时间并不是很精确，它是会上下浮动的。地球12月底自转一圈的时间比春分、秋分时长了几十秒。那我们到底该用哪一天的自转来定义秒呢？

所以，我们把1秒的定义改成了铯133原子基态在0K时的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9192631770个周期的持续时间。这个时间间隔非常非常精确，而且在全宇宙都是一样的。之所以用9192631770这么奇葩的次数，是为了和历史上秒的定义时长尽量吻合。

NO.5

太阳温度那么高为什么没蒸发？

太阳：我碍着你了？

第一，太阳表面已经是气态和等离子态了。

第二，太阳表面引力很大，是地球的28倍，气体无法逃逸到太空中去。（耀斑和日珥是例外）

NO.6

如何摆脱地心引力？

无论哪一个方法，

都让我安于做一个地球人。

对于一个人来说，如果想要摆脱地心引力，根据引力定律，有四种方法。

方法1：将地球的质量变为0。要想做到这一步，虽然方法有很多，比如说将地球质量离散化，不断抛出一块块到外太空，直至质量为0，但这样实施起来并不简单，而且可能会让你成为全人类的公敌。

方法2：将你的质量变为0。这可能难以实现，但是最简单的方法是，你的思维是没有质量的，其本身是不受地心引力影响的，所以，请让你的思维自由思考飞翔吧（这也可能是成本最低的方法了）。

方法3：将地球的质量转变为人的质量。你可以努力吃土，等到地球的质量为0，你的质量为两者质量之和时，你就完全不受地心引力影响了。

方法4：增大你与地球之间的距离，当这个距离趋近于无穷时，引力就可以忽略不计了。根据万有引力定律，当把航天器以超过第二宇宙速度（11.2km/s）发射之后，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的“人造卫星”。当达到第三宇宙速度后，它就会脱离太阳系，飞翔于浩瀚的宇宙。

身 体 篇

NO.7

为什么我不会飞？

先天不足呗。

与其回答为什么人不会飞，不如回答鸟为什么会飞。

鸟类的身体结构为飞翔提供了可能性：

宽大的翅膀覆盖了羽毛，保证了鸟类可以通过扇动翅膀获得足够的升力；中空的骨骼减少了鸟类自身的重量，使飞行更加容易；鸟类强大的胸肌和高效的呼吸循环系统为飞行提供了强大的动力；相比上半身的强壮，鸟类的下肢大多很纤细，这进一步减轻了鸟类自身的体重。

这种种因素才保证了鸟类可以飞起来。对比人类自身的生理条件，尤其是粗壮的下肢，你是不是明白了为什么人类不会飞呢？

NO.8

为什么指甲被剪断之后会弹出很远，

而不是原地掉下来？

我弹～我弹～我弹弹弹～

一般来说，剪指甲并不是一个丝滑顺畅的过程，仔细观察可以发现，剪指甲的过程中，指甲先被指甲钳压变形，然后突然被指甲钳剪断。由于指甲在形变过程中储存了弹性势能，所以弹性势能的释放会让指甲飞出去。

NO.9

为什么对电扇说话声音会变得怪怪的？

作业都写完了吗？

这一方面是因为前面吹的风影响了我们说话时吐出的气流的速度甚至方向，另一方面是因为以我们的口腔为共振腔，产生了一些驻波，这会发出声音。

为了减少干扰，你可以试着面对风扇，嗓子不主动发声，空做类似“呜呜”的小口型和“哇哇”的大口型，听听不同的声音。这个有点类似于对着空啤酒瓶吹气，吹的速度和方向不同、瓶口的大小和深度不同，发出的声音也不同。当然，风很大时，口型都控制不稳了，声音就更怪啦！比如，喝西北风。

生 活 篇

NO.10

怎样！才能！减肥？！

只要你吃得快，体重就追不上你。（别信）

在分析这个物理问题之前，让我们先定义一个名词。

表观体重：实验上通过仪器所测到的体重，得到的数据是数字，从几十到几百分布，单位为kg。

先来聊一下狭义的减肥，即改变表观体重。

想要减肥得从两方面入手，一是减少能量摄入；二是增大能量消耗。

增大能量消耗所要面对的障碍无非就是累和懒，但减少能量摄入则是要抵制成千上万的美食，所以减肥的重心应该放在增大能量消耗上。可以做一些运动，如跑步、跳绳、游泳等。另外，大脑在进行高强度思考时对能量的消耗也很大。

接下来我们来聊一聊广义的减肥，需要再定义两个名词。

主观体重：与质量无关，是人对自己体重的一个认识。比如在A看来很瘦的B却经常吐槽自己又胖了；在A、B看来很胖的C则认为自己还是挺苗条的。

客观体重：与质量无关，是别人对你体重的一个认识。比如A对B说：“你看你都胖了，这些肉你就都让给我吃吧。”

一个人只有在主观上觉得自己胖了的时候，才会决定去减少自己的表观体重，而客观体重的影响最终其实也是在影响主观体重。当一个人主观上觉得自己的体重可以了，他自然就不会想去减肥了。所以，真正要改变的其实是主观体重！

也就是说，我们真正追求的，其实并不是体重秤上的读数，而是自己以及周边的人都认为的苗条、性感。所以可以通过穿衣来凸显自己的苗条，扬长避短。

也许你会说，那上秤不就暴露了吗？很简单，你只需说三个字——你先上！

NO.11

为什么方便面是弯的不是直的？

方便面：我接受不了我是直的。

方便面并不是在加工过程中由直变弯的，而是一开始生产的时候就专门做弯了！

面条首先需要被高温蒸汽蒸熟，然后经过油炸，因此方便面都比较脆。面变脆之后就容易折断，而在运输与储存期间难免会磕磕碰碰。因此当面条存在各种小的弯曲时就变得不容易折断，能承受更多的压力。

另外，桶装面是要装在纸碗里的，碗的口径是有限的，如果面条是直的，那么相同的面积所能放置的面条会比较短，而当面条弯曲之后虽然厚度变厚，但是相同的面积所放置的面条增多，可以充分地利用纸碗的空间。从成本方面考虑，将面条设计成小波浪的自来卷，比扩大纸碗的口径要低得多。

最后还有一个好处，如果面条是直的，那么面条之间就会堆积得比较紧密，泡面时水就不容易进去，而当面条弯曲之后，面条与面条之间就会有空隙，泡面时可以和热水充分接触，保证了泡面的口感。

NO.12

该如何说服长辈手机电磁辐射是基本无害的？

就说是央视新闻说的。

从物理的角度来说，手机辐射是非电离辐射，而且功率很小，不会破坏有机分子，也不会对人体造成伤害。

从医学实验的角度来说，没有显著证据证明手机辐射与生理性疾病存在因果关系。

学 识 篇

NO.13

为什么人们只知道爱因斯坦而不知道玻尔呢？

玻尔：well……

第一点，爱因斯坦的学术成就的确比玻尔高。20世纪有两大物理学革命：玻尔带着海森堡、薛定谔、泡利和爱因斯坦、德布罗意、狄拉克、普朗克这一堆人一起（初步）完成了量子力学革命。另一边，爱因斯坦一个人完成了相对论革命。你说这让人怎么受得了。

第二点，对大众来说，相对论本身比量子力学更好理解，更容易接受，结论也更颠覆常人的世界观。

相对论：“空间弯曲，时间变慢，星际旅行，质能转换。”

（大众：“666，不明觉厉！”）

量子力学：“猫同时既是死的又是活的。”

（大众：“？”）

第三点，“二战”末的某个军事行动和“二战”之后的冷战对峙以及20世纪60年代核物理的高速发展，使得原子弹几乎成为当时的一种流行文化，E=mc²成为一个家喻户晓的物理公式，而缔造这个公式的爱因斯坦几乎成为大众心目中智慧的化身。再加上他老人家那极具辨识度的发型，俨然是一时的“时尚教父”。

最后说一点，爱因斯坦反驳玻尔时提出了一个EPR实验。后来证明爱因斯坦在EPR上的主张是错的，但EPR本身又成为了一个学科（量子通信量子信息）的源头。也就是说，学霸的错误都是对我们人类的巨大贡献。你说这让人怎么受得了？

NO.14

基本的物理常识有哪些？

物理学习最应该重视的是什么？

物理学者们平时都在干什么呢？

泡实验室？还是45°仰望天空呢？

物理学者：总之，不要跟我提发量。

简单的物理常识有很多（牛顿定律啊，热力学定律啊，等等），但最重要的是这三条：

（1）物理是一个以实验为基准的实证学科，不是一门光靠空想和思辨的“哲学”。

（2）物理不是真理。

（3）但物理更接近真理。

在学习物理的过程中最应该重视的是：脚踏实地。

不要天天想着宇宙啊，量子力学啊，相对论啊，这些看起来很“酷”的知识，而不屑于思考牛顿力学和生活中常见的现象。首先，相对论没有那么难；其次，牛顿力学没有那么简单。

物理学家们的日常：做实验，写代码，推公式，买仪器，搭仪器，申报仪器，报账，上课，讨论，辅导学生，参加组会，参加学术会议，组织学术会议，访问交流，申基金，搜文章，看文章，写文章，投文章，审文章……

NO.15

为什么很多物理理论都违背我们的直觉？

如果物理学描述的是我们生活的世界，

那应该符合我们直觉才对啊。

去打破，去探索，去挑战，去超越。

爱因斯坦说过：“常识就是人在十八岁之前累积的偏见。”

任何知识学到深处你都会发现，日常生活中能够接触到的那点东西狭隘、渺小得可怜，像井底的天空——的确，任何知识，不管是物理定律、文学、绘画，还是音乐。它们都诞生于人类对日常生活的思考和总结。但最终，相对论不在意低速运动的生活常识了，马尔克斯不再坚持刻板的真实描写了，毕加索开始在扭曲和疯狂中探索了，日常生活被超越了。如若不然便没有意义。这些东西是把你带出井底的工具。

所以，正确的方式只能是不断地用知识来更新以前的常识，而不是相反。认为知识应该符合常识，实在是一种既偷懒又自以为是的危险想法。

内容丨出自中科院物理所著作《一分钟物理》

封面图丨视觉中国

这篇推文源于热爱的“爱”

更源于一个“怕”字

怕你学习数理化只为应考 知识随书本一并丢了

怕你得了网络搜索的便捷 便失了躬行的热情

怕你以为物理就是学者们关心的事 与己无关

怕你习以为常 怕你自以为是 怕你不闻不问

怕你在井底看星空 把狭隘当全部 把偏见当卓见

更怕你成为一个无趣的大人

竟再也问不出几个有趣的问题

唯愿 我们一生奔波在好奇的路上 乐此不疲

成为心有宇宙细嗅蔷薇的人

【写留言】留下你好奇未解的物理问题