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第5章 趣味篇(4)

如果人摄取的营养素不充足,细胞就不能及时地修复自身,人就会产生各种症状,那就是生病了。

再补充一点,人体全身细胞在十个月左右将全部更新一次,就是说,六个月之后的你就不是现在的你了,因此,从这个概念上来说,所有的疾病都有治愈的可能。

其次,我们之所以患某些疾病,是因为现在所处的环境不是我们在进化过程所处的环境。只要有充分的时间,身体几乎可以适应所有的条件,但是从人类文明萌芽以来的一万年时间还不够充分,所以我们在生病。传染病的病原体进化得更快,我们的防范总是落在它们的后面。

我们的身体具有一定的排毒机能,但是这些机能必须在人体营养素充足的条件下才能顺利进行。不当的食物摄取、药物使用、生理机能紊乱、情绪低落等都会使毒素以某种形式在体内积累起来,毒素的积累营造了一个导致基因异常表达的环境。

人体内的毒素可以分为水溶性和脂溶性两种,人体有三大排毒器官:肾、皮肤、肠道。当排毒器官不能及时排毒时,水溶性毒素经由血液到达人体的软骨、滑膜和肌腱部位,引发各种类型的关节炎症,如痛风等。脂溶性毒素则经由血液转移到淋巴系统或各个器官的黏膜,形成息肉、囊肿或肿瘤等。

清除人体毒素时,身体会有各种反应,如关节、骨骼、肌肉疼痛或腹泻等。有利于这种排毒反应的措施是大量喝果蔬汁或水,有时需要额外补充营养素来加强肝脏的解毒功能,条件许可时,可以通过泡温泉来加速毒素的排除。

13.为什么飞机会像鸟那样在天上飞

最初,人类希望能像鸟儿那样自由地在空中飞翔。后来,经过反复实践发明了飞机。而飞机能够飞,靠的是它的机翼和发动机。飞机的机翼上面是弧线的,下面是平直的,飞机在移动时,机翼上面的空气流动快,机翼下面的空气流动慢,这样就产生了一个向上的升力,飞机也就平稳地飞上天了。另外,飞机里的发动机连接着螺旋桨,螺旋桨转动,带动气流,飞机也就能长时间在天上飞了。

在地球附近的空间,一切静止的物体都要同时受到地球全部质量的引力和地球自转所产生的惯性离心力的作用(运动着的物体还要同时受到克里奥里力的作用),两者的向量和即为重力,习惯称质量。

飞机为什么能飞?原因是飞机能够克服地球的吸引力,也就是自身的重力。飞机上最主要的是有一对采用特殊剖面形状的机翼。翼剖面又称翼型。典型的翼型上凸下平,人们通常称流线型。根据流体的连续性和伯努利定理可知,相对远前方的空气来说,流经上翼面的气流受挤,流速加快压力减小,甚至形成吸力(负压力),而流过下翼面的气流流速减慢。于是上下翼面就形成了压力差。这个压力差就是空气动力。按力的分解法则,将其沿飞行方向分解成向上的升力和向后的阻力。阻力由发动机提供的推力克服。升力正好可克服自身的重力,将飞机托向空中。这就是飞机为什么会飞的奥秘所在。

在地面所做的直线或曲线运动叫滑行。飞机平稳地开始滑行,滑行中保持好速度和方向,并使飞机能停止在预定的位置。飞机从静止开始移动,拉力或推力必须大于最大静摩擦力,故飞机开始滑行时应适当加大油门。飞机开始移动后,摩擦力减小,则酌量减小油门,以防加速太快,保持起滑平稳。滑行中,如果要增大滑行速度,则柔和加大油门,使拉力或推力大于摩擦力,产生加速度,使速度加大。

飞机从地面滑跑到离地升空,是由于升力不断增大,直到大于飞机重力的结果。而只有当飞机速度增大到一定程度时,才可能产生足以支持飞机重力的升力。可见飞机的起飞是一个速度不断增加的加速过程。剩余拉力较小的活塞式螺旋桨飞机的起飞过程,一般可分为起飞滑跑、离地、小角度上升(或一段平飞)、上升四个阶段。对有足够剩余拉力的螺旋桨飞机,或有足够剩余推力的喷气式飞机,因可使飞机加速并上升,故起飞一般只分三个阶段,即起飞滑跑、离地和上升。

对螺旋桨飞机而言,起飞滑跑中引起飞机偏转的主要原因是螺旋桨的副作用。起飞滑跑中,螺旋桨的反作用力矩力图使飞机向螺旋桨旋转的反方向倾斜,造成两主轮对地面的作用力不等,从而使两主轮的摩擦力不等,两主轮摩擦力之差对重心形成偏转力矩。螺旋桨滑流作用在垂直尾翼上也产主偏转力矩。前三点飞机抬前轮时和后三点飞机抬尾轮时,螺旋桨的进动作用也会使飞机产生偏转。加减油门和推拉驾驶杆的动作愈粗猛,螺旋桨副作用影响愈大。为减轻螺旋桨副作用的影响,加油门和推拉驾驶杆的动作应柔和适当。滑跑前段,因舵的效用差,一般可用偏转前轮和刹车的方法来保持滑跑方向。滑跑后段应用舵来保持滑跑方向。随着滑跑速度的不断增大,方向舵的效用不断提高,就应当回舵,以保持滑跑方向。

飞机转入平飘后,在阻力的作用下,速度逐渐减小,升力不断降低。为了使飞机升力与飞机重力近似相等,让飞机缓慢下沉接近地面,飞行员应相应不断地拉杆增大迎角,以提高升力。在离地约0.15米~0.25米的高度上将飞机拉成接地迎角姿态,同时速度减至接地速度,使飞机轻轻接地。

在平飘过程中,飞行员根据飞机下沉和减速的情况相应地向后拉杆。一般来说,在平飘前段,需要的拉杆量较少,因为此时飞机的速度较大。在速度减小、升力减小时,只需稍稍拉杆增加少量的迎角,就能保持平飘所需的升力。如拉杆量过多,会使升力突增,飞机将会飘起。

在平飘后段,需要的拉杆量较多。因为此时飞机的速度较小,如拉杆量与前段相同,增加同样多迎角,升力增加小,飞机将迅速下沉;此外随着迎角的增大,阻力增大,飞机减速快,也将使飞机迅速下沉,因此只有多拉杆,迎角增加多一些,才能得到所需的升力,使飞机下沉缓慢。

总之,在平飘中,拉杆的时机、分量和快慢,由飞机的速度和下沉情况来决定。飞机速度大、下沉慢时,拉杆的动作应慢些;反之,速度小、下沉快时,拉杆的动作应适当加快。

此外,为了使飞机平稳地按预定方向接地,在平飘过程中,还须注意用舵保持好方向。如有倾斜,应立即以杆舵一致的动作修正。因此时迎角大、速度小、副翼效用差,故应利用方向舵支援副翼,即向倾斜的反方向蹬舵,帮助副翼修正飞机的倾斜。

像鸟儿一样在天空飞翔,自古以来就是人类的梦想。为了实现这一梦想,人们付出了多年坚持不懈的努力,甚至许多先驱者生命的代价。终于在1903年12月17日,世界第一架载人动力飞机在美国北卡罗莱纳州的基蒂霍克飞上了蓝天。这架飞机被叫做“飞行者——1号”,它的发明者就是美国的威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟。这架飞机的翼展为13.2米,升降舵在前,方向舵在后,两副两叶推进螺旋桨由链条传动,着陆装置为滑橇式,装有一台70千克重、功率为8.8千瓦的四缸发动机。这架航空史上著名的飞机,现陈列在美国华盛顿航空航天博物馆内。

14.为什么鱼只能在水里生活

生物学家通过对鱼的研究,了解到鱼类的外形构造及鱼适应水中生活的特点。

鱼类适于水中生活的特点:鱼身体的颜色上深下浅,为鱼的保护色;身体呈流线型,中间大两头小;身体表面覆盖鳞片,能保护身体;鳞片表面有一层粘液,游泳时能减小水的阻力;身体两侧有一行侧线,侧线和神经相连,主要是测定方向和感知水流的作用;鱼的身体长有胸鳍、背鳍、腹鳍和尾鳍,是鱼在水中的运动器官;鱼用鳃呼吸;体内有鳔,主要作用是调节身体的比重,鳔在鳍的协同下,可以使鱼停留在不同的水层里。鱼类属于脊椎动物中低等动物。因为鱼终生离不开水,用鳃呼吸,所以鱼的血液循环只有“心脏—心房—心室”这一条循环路线,动脉血和静脉血混合;特别是鱼的生殖是体外受精,自然孵化,体温不恒定。

鱼身上的各处鱼鳍各有不同的作用:鱼的背鳍和臀鳍主要起稳定作用和平衡作用。尾鳍和体侧肌肉配合,起推动鱼体和掌握方向的作用。鱼的胸鳍和腹鳍的主要作用是保持鱼体平衡,配合鱼体转向,调整鱼体升降。但胸鳍比腹鳍用途更广,可以像船桨一样一下一下地划动,使鱼体徐徐前进。

鱼是靠鳃呼吸的,鳃丝密布毛细血管,能呼吸溶解在水中的氧。一旦上岸,鳃丝就会黏在一起,鳃丝无法展开,于是就不能呼吸。因此,鱼必须终身生活在水中。

在脊椎动物中,只有鱼类和圆口纲是终身用鳃呼吸的水生动物,但鱼类的鳃是由外胚层发育形成,而圆口类的鳃起源于内胚层。鱼类一般具有5对鳃弓(少数鱼有6~7对),在咽部两侧各有5个鳃裂。鳃主要由鳃弓、鳃隔、鳃瓣等几部分组成。鳃弓起支持作用,它的内侧缘着生鳃耙,进出鳃的血管都从鳃弓上通过;鳃弓的外侧缘是鳃隔,鳃隔前后突起形成鳃经;无数鳃经紧密排列成栉状鳃瓣,鳃丝上的无数小突起称鳃小叶,是气体交换之处。鳃小叶上布满毛细血管,血液最后流入窦状隙内。窦状隙的壁由结缔组织组成,起支持作用。鳃小叶的表层为单层上皮细胞,故鱼鳃呈鲜红色。硬骨鱼类的鳃较原始,鳃裂开口于体内,鳃隔发达,前后各有1个半鳃,这2个半鳃总称全鳃,外侧有鳃盖保护,鳃盖下面的内侧为鳃腔或鳃室,以一个总鳃孔向后开口于体外。鳃盖后缘延伸有柔软的鳃盖膜,能将鳃孔紧紧地封住。

鱼类除用鳃呼吸外,还有辅助呼吸的器官,如泥鳅等利用肠吞入气体用肠呼吸;弹涂鱼、鲇鱼等能进行皮肤呼吸;黄鳝等能利用口腔呼吸;乌鱼、胡子鲇等能进行褶鳃呼吸;肺鱼等用鳔呼吸。鱼类有两个鼻孔,但不通口腔(仅肺鱼和总鳍两个亚纲除外)。

鳔是胚胎发育时从消化区分出来的,位于体腔背面消化道与肾脏之间的一膜状束,形状据各种鱼而异,有一室、二室或多室。鳔的主要机能是调节鱼体的沉浮或停留在一定的水层,当鳔体积膨胀增大,鱼体在水中比重变小,鱼则上浮;当要停留在一定水层时,鳔就需放出部分气体。当鳔体积减小时,鱼体在水中比重加大,鱼下沉。鳔体积的改变是一个比较缓慢的过程,故无鳔鱼类只宜生活在比较固定的水层中。生活在深海、急流中或游速特快的鱼等,鳔对它们的生活已失去了作用。例如游速很快的鲨鱼、鲐鱼、金枪鱼等就没有鳔。因此,它们必须始终保持运动状态,停息只能在水底。鳔的另一功能是进行气体交换,软骨鱼类和少数硬骨鱼就是用鳔协助呼吸,例如非洲的多鳍鱼,在旱季时,就用1对类似肺的鳔进行气体交换。肺鱼、雀鳝等也能用鳔呼吸。

15.彩虹为什么有那么多颜色

彩虹是人们时常看到的一种自然界的光现象。每当五彩缤纷的彩虹当空挂时,人们都会情不自禁地争相观赏这种大自然美景。古时,有人将之比喻为寂寞的嫦娥在云端歌舞挥起的彩绸;也有人说它是仙女为窥视人间在云中搭起的彩桥。不管是彩绸,还是彩桥,都只不过是神奇的传说罢了。而现实中的彩虹是什么?它是如何形成的呢?

只要有太阳光来自身后,照射到对面正在或刚下过雨的雨幕上,就会出现一条内紫外红的七色彩虹。彩虹的形成,主要是由于太阳光在圆形的雨滴内经过折射,又回到了观察者眼睛的结果。由于不同颜色的光线波长不同,它们在雨滴中“拐弯”的程度也稍有差别。因此对观察者来说,不同高度的雨滴便会出现不同的颜色。在雨滴幕上彩虹区的最上部,雨滴是红色,依次是橙、黄、绿、蓝和靛,最下部的雨滴便是紫色。人们在生活中也常可见到彩虹,例如,在人工喷泉和天然瀑布的旁边可以看到彩虹,或者在家里熨衣服时喷一口水,只要背后有光线过来,也会出现彩虹。

空气里小水滴的大小,决定了彩虹的色彩与宽度。雨滴越大,彩虹带越窄,色彩越鲜明;雨滴越小,彩虹带越宽,色彩越黯淡。当雨滴小到一定程度时,分光和反射不明显,彩虹就消失。这说明了彩虹的形成直接与空气中雨滴的存在、多少、大小有着直接关系,反过来说,彩虹跟天气变化有关。例如:如果彩虹的色彩从鲜艳变为暗淡,宽度从狭窄变为宽大,都说明空气中雨滴由大逐渐变小,由此,我们可以推测空气可能逐渐转向稳定,天气情况渐趋稳定。

那么,阳光是如何在小水滴中产生分光色散现象的?

阳光射入小水滴,即从空气这种媒质进入水这种媒质,发生了一次折射。由于构成白光的各种单色光的折射率不同,紫光波长最短,其折射率最大,红光波长较长,其折射率最小,其余各色光则介乎其间。因此,光线在小水滴内产生分光现象,各色光同时在小水滴继续传播,遇到水滴的另一界面时被反射回来,重新经过小水滴内部,出来时再一次发生折射回到空气中。这样,阳光在小水滴中进行了两次折射和一次全反射就被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。当空气中的小水滴数量很多时,阳光通过这些小水滴,经过反射和折射作用,射出来的光集中在一起,天空中美丽的彩虹就形成了。

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