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你應該知道的16個圣誕科學小知識
你應該知道的16個圣誕科學小知識
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圣誕節科學1:乳香為什么這么香



在基督教關于圣誕節的傳說中,東方賢者給剛降生的耶穌獻上了禮物:黃金、乳香和沒藥。乳香是一種芳香性樹脂,來自乳香屬的植物,常用來制作香水和焚香。人們將這些植物的樹皮割破,讓樹脂流出并在樹皮上硬化。種植地和當地氣候決定了乳香的等級與質量。人們通常通過顏色、純度、香味和年份來判斷乳香的質量。

乳香常用于宗教儀式和慶典。埃及人將炭化的樹脂磨成黑色粉末,稱作kohl,用來制作獨特的黑色眼妝。許多埃及藝術形象中都能看到這種眼妝。乳香還被用于克羅恩氏病(一種胃腸炎癥)、關節炎及多種癌癥的治療研究中。



圣誕節科學2:馴鹿魯道夫為什么是只雌鹿



在這里,我們將只討論不可飛行的馴鹿物種。之后我們會介紹可以飛行的馴鹿。馴鹿(Rangifer tarandus)的顏色和體型各異,兩性都長有鹿角。關于圣誕老人的馴鹿的性別一直都有爭議。雖然馴鹿兩性都會長角,但雄性馴鹿的鹿角會在交配季節結束時(12月上旬)脫落。

這說明了圣誕老人的馴鹿一定是母鹿。而且除了“魯道夫”這個名字以外,其他馴鹿的名字并沒有特別表現出男性化,“沖沖”、“舞舞”、“跳跳”、“鬧鬧”、“彗星”、“丘比特”、“雷霆”和“閃電”都可以作為女孩的名字。



圣誕節科學3:冬青為什么一直這么青?



世界上有大約400種冬青物種,其中80種左右屬于受威脅物種。所謂的“英國冬青”(Ilex aquifolium)在溫帶地區非常受歡迎,它紅色果實襯托在深色有光澤的葉子上,這一形象很受人們喜歡。

冬青的果實則很受鳥類的歡迎,它們吃下果實后會將種子散播到各處,一般會散播到別的樹下方。“英國冬青”在陰暗環境下也能生長,因此在離開了它的原產區后,就成為了一些森林地區的入侵物種,包括在美國一些古老的森林中。

而在愛爾蘭,I. aquifolium屬于本土物種,它與冬季和圣誕節關系密切。在基督教誕生以前,暗綠色葉子襯托著紅色果實的冬青,就被看做冬季里生命和生長的本源。不過冬青的果實對人類來說是有一定毒性的。




圣誕節科學4:圣誕賀卡上的歐亞鴝(俗稱知更鳥)




小小的、喳喳叫的知更鳥,棲落在壓滿雪的枝頭,是西方圣誕節賀卡常見的圖案。據英國皇家鳥類學會說,知更鳥(Erithacus rubecula)是大不列顛地區最受歡迎的鳥類。在愛爾蘭很可能也是一樣,因為它在那兒的城市和鄉村都很普遍。

雄鳥和雌鳥外形看上去很像,胸部都有獨特的紅色斑塊,而雛鳥缺乏這種紅色物質,其斑塊呈金色或褐色。知更鳥的領土意識極強,它們在防衛領土、阻止“入侵”時常爆發爭斗,挺著小小的紅色胸膛抵御入侵者。

據估計,愛爾蘭的知更鳥有300萬-400萬只之多。愛爾蘭科克大學幾年前的一項研究發現,愛爾蘭的知更鳥平均一窩產蛋4.6個,比它們在不列顛的親戚要少,但是雛鳥的成活率則比英國高。




圣誕節科學5:圣誕仙人掌




很多人都見過那種開著亮紫色的花、葉子上長滿刺的圣誕仙人掌(Schlumbergera truncata)。這是一種廣泛培育和銷售的家庭植物,特別是在圣誕節前后。實際上,在它的屬之下有5個物種,全都源自南美。包括S. truncata在內的4種產自里約熱內盧的大西洋沿岸森林和附近的圣保羅地區,剩下的一種與其他4種有地域隔離。

S. kautskyi是列于紅色名錄中的極危物種,1986年發現于兩座小山附近區域,這里的人類居住狀況近些年發生了顯著變化,對這一物種的野外生存產生了巨大壓力,目前其分布地只留下一小部分。這種極危物種與大家熟悉的圣誕仙人掌十分相似,只是枝干部分呈扁平狀,有鋒利的邊緣。而一般的培育種的花,跟這們其極危的親屬相比要大許多。




圣誕節科學6:牛頓在要圣誕過生日




著名的科學家艾薩克·牛頓爵士,他的生日恰好就在圣誕節。

牛頓經常講述他是如何看到蘋果落地而受到啟發、構建出引力理論的故事,但并沒有證據表明這顆蘋果曾經砸到他腦袋上。另外,這棵著名的蘋果樹的位置所在一直都有爭論。牛頓故居伍爾斯索普莊園聲稱這棵樹就長在他們的園子里,而劍橋和另一所地方學校也都聲稱他們園子里的蘋果樹才是正宗。




圣誕節科學7:圣誕節自有其氣味




我們很自然地會將一些氣味同圣誕節聯系起來。根據2009年德國的一項研究,桔子、肉桂和丁香的氣味會讓人聯想到圣誕節。研究對象還表示他們會將玫瑰的香味與夏天聯系起來。更有趣的是,研究還發現:人們在一年中特定的時段,對一些氣味會更加熟悉和喜愛。

實驗對象分別在冬天和夏天接受測試。為了設定實驗對象的心情,在不同季節里,研究人員會穿著不同的服裝出現在實驗對象面前。就如論文中提到:“在圣誕季實驗期,為了建立與圣誕節相關的氣氛,提供實驗氣味的實驗人員戴著圣誕老人的帽子,實驗隔間懸掛著圣誕樹裝飾品。在夏季,為了建立與夏日時光相關的氣氛,實驗人員穿著季節特色的服裝,如短袖T恤和短褲等。”結果顯示:他們在圣誕季期間對于肉桂氣味的熟悉程度和愉悅感,顯著高于夏天的測試結果。




圣誕節科學8:沒藥




“……耶穌生在猶太的伯利恒。有幾個博士從東方來到耶路撒冷……進了房子,看見小孩子和他母親馬利亞,就俯伏拜那小孩子,揭開寶盒,拿黃金、乳香、沒藥為禮物獻給他。”(馬太福音 2:1,11)

沒藥是東方賢者帶來的三件禮物之一,與黃金、乳香并列。和乳香一樣,它是一種樹上產出的干燥后的樹脂。這種樹屬于沒藥屬,拉丁名是C. myrrha。沒藥以其香味著稱,用于制作焚香,過去還曾用于傷口處理。在古代埃及,它還是木乃伊制作中防腐工序使用的材料。盡管C. myrrha是目前生產沒藥的首選原料,但在古代,C. erythraea樹才是這種香料的主要來源。

圣經學者認為三件禮物的選擇大有研究:黃金代表莊嚴,乳香代表神性,沒藥代表苦難(想想它曾用于尸體防腐)。耶穌在十字架上最后喝的東西里也有沒藥:“拿沒藥調和的酒給耶穌,他卻不受。”(馬可福音 15:23)近年一項研究發現,沒藥中的一些成分具有鎮痛效果,這與沒藥調酒的記載相符。現在沒藥也被用于漱口水和牙膏中,但大量使用是有毒性的。




圣誕節科學9:愛爾蘭最盛產圣誕樹




世界范圍內,很多不同種類的樹木都被培育來生產圣誕樹。例如在美國,花旗松、歐洲赤松、福萊膠冷杉都很流行。在英國,高加索冷杉和歐洲云杉也賣得很好。根據愛爾蘭圣誕樹種植者協會的說法,愛爾蘭溫和的冬天和涼爽的夏天,以及較高的降雨量和使雨水自由穿流的土壤,都是許多圣誕樹常用樹種的理想生存條件。

在愛爾蘭,最普遍的是用壯麗冷杉(Abies Procera)做圣誕樹,因為它有獨特的藍綠色陰影,以及它的針葉可以保持很久。平均來說,一棵樹長到可收獲的最小高度需要7年-10年。據估計,2004年以來種植的高加索冷杉和壯麗冷杉不到70萬株。協會估計,愛爾蘭國內對圣誕樹的需求量是大約50萬株,出口市場則超過35萬株。




圣誕節科學10:科技讓圣誕樹綠得久一點



加拿大媒體報道:科學家發現一種方法,可以防止圣誕樹針葉過早脫落,讓其的擺放壽命延長一倍。科學家認為植物激素乙烯是針葉脫落的原因。他們將膠冷杉的枝條放置于培養箱里的裝有水的容器中。10天后,枝條開始產生乙烯;又過了3天后,針葉開始掉落,而針葉掉光則需要40天。

為了驗證針葉脫落是由于乙烯的存在,科學家使用了兩種化學物質來干擾這種植物激素:1-甲基環丙烯(1-MCP)和氨基乙氧基乙烯基甘氨酸(AVG)。在對枝條使用這兩種物質之后,針葉保留時間分別延長到了73天和87天。

“到40天時,用這些物質處理過的枝條仍然呈綠色、嫩質、外觀新鮮,而沒有處理過的枝條的針葉已經都掉光了,”論文作者、拉瓦爾大學農業與食品科學系教授Steeve Pépin解釋說,“因為1-MCP是一種氣體,它可以方便地使用于運輸樹木的卡車車廂里。”這個建議對于圣誕樹出口市場特別有用。

消費者也可以得益于這項研究,因為AVG可以溶解于水,添加到圣誕樹的支撐物里,從而延長其在室內的使用壽命。“目前我們取得的進展是可以將針葉的保留時間延長一倍,”Steeve Pépin說,“但是,我們仍然需要證明能否將這些發現應用于樹木整體。”



圣誕節科學11:干杯!圣誕節!



科學家發現,伴著圣誕大餐喝一點小酒,不太會增加消化不良的風險,發表在《不列顛醫學期刊》上的一篇文章指出,在一餐富含熱量的飲食之后飲酒,可能會減慢消化速度,但不會引發燒心、打嗝、胃脹等癥狀。

為了監測在富含熱量的飲食之后攝入的酒精對于消化系統的影響,蘇黎世大學醫院馬克·福克斯博士的研究團隊找來20名實驗對象,讓他們一邊吃著著名的瑞士食品:奶酪火鍋,一邊喝酒或者喝紅茶,然后再飲用櫻桃酒或者水來幫助消化。實驗分兩次進行,中間相隔至少一周。一半人在食用奶酪火鍋時就著白酒,另一半人就著紅茶。90分鐘以后再喝一些櫻桃酒(一種烈酒)或者水。

實驗對象是20名健康的志愿者(14男6女),年齡在23到58歲之間。他們均沒有酒精濫用和腸胃疾病史;平均體重指數(BMI)是23.6;均沒有正在服用處方藥物。福克斯及其同事說:雖然他們的研究使用的食物是奶酪火鍋,但是研究結果“可以推廣到我們在各種節日里享受了大餐之后、酒精對于消化的影響”。

研究人員使用一種科學的呼吸測試法來評估酒精對消化系統的影響。結果顯示,對于吃著火鍋喝著酒的實驗對象,其消化過程顯著放慢了。但是實驗結果同時表明酒精不會增加消化不良問題,例如燒心、打嗝、胃脹等。論文作者總結稱:“健康的讀者可以放心地在享受傳統大餐的同時,佐以任何他們喜歡的飲料,而無需過度担心餐后消化不適的問題。”



圣誕節科學12:槲寄生真的是“寄生蟲”?



從希臘神話以來的民間傳說中,一直有槲寄生的身影。槲寄生是半寄生植物歐洲槲寄生(Viscum album)的俗名,今天,至少在英語國家,人們在圣誕節前后都會將它懸掛在家里,是西方家庭中常見的裝飾。如果兩個人在槲寄生之下相遇,他們就要親吻對方。

“半寄生植物”意味著這種植物既是一種寄生物(也就是說,它會從宿主上獲得養分和水),但它本身也可以在一定程度上進行光合作用。這是一種介于全寄生與全自養之間的狀態。Viscumalbum可以寄生于200種以上的喬木與灌木之上,最終會殺死這些植物。盡管它對人類有毒,卻有很多野生動物是以它為食的。據BBC報道,槲寄生在英國可能已處于受威脅狀態。



圣誕節科學13:為什么填充圣誕襪子的是桔子?



西方人經常用桔子來填充圣誕節裝禮物的襪子。猶他州的科學家希望能找到它所含的健康物質的正確組分,來解釋為什么桔子長久以來被奉為健康食品。

這種流行的襪子填充品以富含維C和抗氧化劑、能保護血液而著稱,但研究人員想查明為什么吃整個桔子要比分吃各種成分更健康。領導這項研究的營養學家帕克(Tory Parker)說,“我們認為桔子中一種特定的抗氧化劑混合物使得它有益于人體健康。”

楊百翰大學的這項研究發表于《食品科學期刊》。Parker指出,營養補充劑公司常常“將藍莓、黑莓與桔子的提取物混合,打包出售,認為這樣就是好的”。他通過測試幾十種抗氧化劑的組合方式,來尋找它們在桔子中自然存在的比例,從而避免上面這種想當然的做法。

他們確定出幾種具有最大增效作用的抗氧化劑組合,特別是化合物橙皮甙與柚皮素,在這些組合中貢獻了最大的效能。Parker將繼續在人體中研究這些混合物,看它們是否能產生與吃桔子相似的健康效果。他和他的學生還在藍莓和草莓上從事類似的研究。“我很有興趣去研究保護人們的健康、讓健康的人更健康,”Parker說。“另外不管我們的研究結果如何,多吃水果肯定是一個極好的方法。”



圣誕節科學14:圣誕血拼,男女不同



最后一分鐘的假日搶購開始了:男人們沖向他們想要的東西,付錢,走人。女人們還在研究著料子、顏色、質地,和價格。從古至今,世界各地的市場里上演著這種狩獵與采集的儀式。根據密歇根大學的一項研究,理解你的伴侶的購物行為,有助于釋放購物產生的壓力。

公共健康U-M學院的Daniel Kruger說,采集食用植物和真菌一直以來就是女性的傳統。用現在的話說,就是思考逐一選擇物品來填滿籃子。在覓食式的社會形態中,女性會返回先前能夠成功得到收獲的地方,并通常留在居住地附近,以地標作為指引。

覓食是一種日常活動,常常具有社會性,如果需要時也會有兒童參與。進行采集時,女性必須對選擇正確的顏色、質地和氣味特征非常熟練,以確保食物安全有效。她們必須安排收獲的時間,并且要知道一塊先前已被廢棄的土地在什么時候會重新產出收獲。用現在的話講,女性比男性更有可能了解諸如一種特定的商品什么時候會打折之類的信息。女性也會花費更多的時間在挑選完美的禮物之上。

相反,男性常常是事先想好一件特定的商品,進去,買下,出來。在古代社會,盡可能快地打到肉、帶回家,是十分重要的能力,Kruger說。帶上兒童進行狩獵很不安全,還可能成為拖累。當然,這些行為并非是完全由基因決定的,也不適用于所有的人,但是一些主題是持續性的、廣泛的,Kruger說。



圣誕科學15:有關圣誕的新物種



英國皇家植物園“邱園”的研究者在2010年非洲雨林里發現了又一批新植物——其中包括一種來自東非的野生茄子Solanum phoxocarpum,它有毒、但也被當地人用作藥材;一種來自喀麥隆的巨樹Magnistipula multinervia,以41米的高度俯視整座雨林;還有一種在一百多年前就以為滅絕了的寄生真菌Urocystis primulicola。當然,最切合我們圣誕主題的,是一種來自莫桑比克的槲寄生Helixanthera schizocalyx。它是邱園探險隊的東非蝴蝶專家科林·康格頓(Colin Congdon)在攀登途中發現的,他意識到這株槲寄生和以前他在附近見過的任何物種都不一樣;回到邱園之后仔細的檢查確立了這是一種新物種。

熱帶槲寄生是植物和動物之間共生關系的絕好范例。鳥類在槲寄生傳粉中起到了關鍵作用,也負責傳播種子。當鳥兒吃掉這些甜而多肉的白色小果實的時候,會把種子用附近的樹枝蹭掉,而種子會粘在樹枝上。一旦發芽,根系會插入樹的組織、奪取養分。熱帶槲寄生也很受蝴蝶歡迎,尤其是灰蝶科的蝴蝶。植物、宿主樹、各種鳥類和蝴蝶之間的緊密聯系反映了森林物種之間的互聯本質,也告訴我們保護環境需要保護一切元素。




圣誕科學16:最重要的有關圣誕老人的科學




圣誕老人的馴鹿怎么飛?


已知的馴鹿物種都不能飛。但是未發現的物種少說也有30萬以上,雖然其中大部分肯定是昆蟲和細菌,但這可不能完全排除飛行馴鹿存在的可能性。


圣誕老人怎么給所有人送到禮物的?


由于地球的自轉和不同的時區,假定圣誕老人從東向西飛行(一個合乎邏輯的假定),他有31個小時可用。這意味著每秒鐘訪問822.6戶家庭。換言之,對于每個有好孩子的家庭,圣誕老人有0.001秒的時間可以停雪橇、跳出來、鉆進煙囪、把禮物裝進襪子、剩下的禮物堆在樹下、吃掉剩下的小零食、爬回煙囪、跳進雪橇然后去下一家。假定這9180萬戶家庭是均勻分布在世界各地(當然我們知道這不是事實,但為了計算方便起見姑且這么說),這意味著兩家之間平均距離是1.25公里,總里程為1.21億公里——這還不算那些正常人每隔31小時必須至少干一次的事情。還有喂馴鹿啥的。


愛因斯坦和圣誕老人什么關系?


由上一個問題的討論,物理學家高特·艾因沃爾提出了一個全新的理論:“我們討論的是移動質量,還有誰比愛因斯坦更了解質量呢?而且愛因斯坦和圣誕老人外貌上的相似之處還用我說嗎?愛因斯坦1905年發表了狹義相對論,1916年發表了廣義相對論,但等到1930年前后可口可樂讓圣誕老人的形象確定下來之后,愛因斯坦就沒幾篇文章發表了。不知道是不是因為他變成了圣誕老人。”

他認為之所以愛因斯坦沒能把量子論和相對論結合在一起,是因為那顆閑不下來的腦袋正忙于幫助圣誕老人化身為“量子圣誕老人”。



來源:果殼網-科學人


2015-08-23 08:43

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