不可思议的科学

★你是否也天马行空地想过这些问题，就像：

心脏为什么不会感到疲惫？

氧气为什么有毒？

倒热水和倒冷水时会有什么区别？

可乐瓶在摇晃时会不会爆炸？

要知道，这些稀奇古怪的科学问题，每一个背后都有着不可思议的科学解读！

★《不可思议的科学》从人体结构、生活科学、动物世界、性别知识、自然现象、微生物、未知未解的科学谜题七个方面，揭开很多生活中常见却往往不为人关注的科学真相。

★这些脑洞大开的科学问题，引人入胜的科普讲解，让原本枯燥严肃的科学现象和科学话题变得轻松幽默，更具吸引力，充分满足读者对科学知识的好奇心和求知欲，在阅读中大开眼界、拍案叫绝。

谈到科学，很多人的反应都是“高深难懂”“敬而远之”，想到的都是教材和课本，一时间总是望而却步。殊不知，生活中有数不胜数的科学问题围绕在我们身边，我们或是忽略它们的存在，或是苦于难以在课本中找到答案而失去了兴趣。

殊不知真正的科学是鲜活生动的，每一个稀奇古怪的荒诞问题背后都有着不可思议的科学道理！

《不可思议的科学》打破了对科学知识的固有观念，通过7大专题整理汇集了111个简单、有趣的科学问题，寓教于乐，通过对这些科学问题的通俗解读，帮助读者满足好奇心和求知欲，切身感受生活中的科学魅力。

翻开本书，一网打尽各种稀奇古怪的科学问题，用科学寻找探索世界的更多种可能，你也能成为博学风趣的科普达人！

贾立芳

自由撰稿人，科学爱好者，喜欢思考各种稀奇古怪的问题，精于科学思维和科学实验的研究，创作整理了众多经典有趣的科学谜题和科学实验。在他的笔下，科学问题变得妙趣横生、趣味十足，很容易引发读者对科学的兴趣，培养学习科学的习惯。著有《一本稀奇古怪的科学书》。

第一章了解自己，先挖掘出身体当中隐藏的那些科学秘密

第二章生活大揭秘，掌握那些不可思议的学问

第三章走进动物世界，看看动物有什么超级能力

第四章关于性别，你所不知道的那些事

第五章分析自然现象，寻找内在的科学因子

第六章微观世界里的微生物大作战

第七章科学究竟还有多少未知的秘密

心脏为什么永远不知疲倦地跳动着？

心脏是人体最重要的器官之一，心脏直接决定了人的生命力，人从胚胎状态开始，心跳就已经出现了，然后伴随着人的一生不断跳动。那么，心脏究竟是如何跳动的呢？

想要了解这一点，就需要了解心脏的基本情况。一般来说，心脏中有两种心肌细胞，大多数为普通心肌细胞，这类细胞在受到刺激时就会发生收缩，当外在的刺激消失以后又舒张开来，这种收缩和舒张的过程便形成了心脏的一次跳动。另外一种心肌细胞则不用接受外界的刺激，它们本身就按照固有的规律源源不断地产生“兴奋”，然后将这种“兴奋”传给普通的心肌细胞，使普通心肌细胞因为受到刺激而产生收缩和舒张。对于这种特殊的心肌细胞而言，它强有力的自律性兴奋直接决定了心脏的跳动频率，而这类心肌细胞集合而成的窦房结就是心脏的起搏点。

心肌细胞决定了心脏的跳动，那为什么每时每刻都在跳动的心脏，可以连续几十年甚至上百年不休息呢？要知道人体心脏平均每天要跳动大约10万次，每年跳动次数为3650万次，一个人如果活到80岁，心脏总共跳动约29亿次。一般情况下，心脏跳动一次输送60毫升的血液，某人的心脏如果一分钟跳动70次，一天下来至少要输送6000升的血液，一年则要输送血液2000吨以上，如果这个人活到了80岁，那么心脏输送的血液会达到惊人的20万吨。很多人都无法想象心脏竟然可以将这么多的血液输送到全身，它难道不会在这种高强度的工作中累坏吗？

正常来说，心脏并不会因为频繁的跳动而受伤或者感到疲劳。心脏的工作源于人体最基本的生理需求，毕竟心脏的每一次跳动都带着艰巨的任务，通过连续不断的跳动，它可以将血液、血液中的营养物质和氧输送全身，确保身体各器官得到正常的养分，而一旦心脏停止跳动，身体内的血液流转就会停止。为了确保身体的正常运转和营养供应，心脏必须进化出足够强悍的结构和功能，比如心脏在为全身提供养料的同时，实际上也为自己的正常运作提供了含氧量最丰富的动脉血，这使得心脏在充当搬运工的同时，也最大限度地给自己补充了营养。此外，心脏在跳动的过程中还是懂得如何自我保护的，心脏的舒张时间比收缩时间要更多一些，因此心脏虽然不断跳动，但已经在舒张的间隙得到了足够的休息。因此一般情况

下，并不用担心心脏会超负荷运转或者感到疲劳。

需要注意的是，当身体出现不适，或者心脏机能受到损害，就会对心脏正常的运转产生影响，这个时候心脏就容易出现疲劳的症状，甚至直接产生心脏病。

倒立着喝水，能将水喝到胃里去吗？

许多人喜欢倒立，在倒立的时候人们常常会觉得大脑快速充血，因此会自然而然地联想到重力原理，认为无论什么东西在自然状态下都是往下走的，倒立时血液会在重力的作用下往下走，即便这个时候的心室收缩会使得部分血液回流至心脏，但是重力的确阻碍了其中一部分血液的回流。

正因为如此，人们经常会产生一个疑惑，如果在倒立时喝水，是不是水只能停留在嘴里，甚至从鼻腔中流出来，而不会进入胃里。从物理学的角度来分析，似乎倒立时喝水无法将水送到胃里去，毕竟水不可能直接从下往上走。但事实并非如此，科学研究和实践都表明，人在倒立时一样可以喝水，并且水可以顺利进入胃部。那么为什么会出现这种看起来违背物理学原理的现象呢？其实原理很简单，那就是人的喝水行为是在大脑的控制下完成的，由于人们喝下去的水或者吃下去的食物最终都会进入胃部消化，大脑为了确保这一进食过程的顺利，必定会对相应的身体组织下达指令，避免食物进入错误的渠道。一般来说，大脑会给咽喉下达吞咽动作的指令，给食道下达收缩肌肉的指令，使得食物可以在食道肌肉的收缩下一点点往胃里送。

在这个过程中，重力并没有阻碍水和食物的前进，其中食道扮演的角色就是装卸货物车间里的一根输送带，可以将水和食物送达指定的地点——胃部。无论人是正常站立，还是倒立，食道的作用都不会发生任何变化，它会在大脑的指示下准确无误地将水和食物送入胃部。与倒立情况相似的是，宇航员完全可以在外太空进食，虽然外太空基本上没有重力存在，但是并不影响宇航员的吞咽反应，这就表明进食是和身体内部的协调机制有关的，而非重力影响。

如果一些人在倒立时无法正常喝水，那么很有可能是因为患病、吃得太饱，或者是因为大脑在下达指示时受到了干扰。比如，很多人在一边喝水一边说话时，就容易将水呛到气管里去，原因就在于大脑下达的吞咽指令受到了干扰，吞咽反应难以正常完成，这个时候食道就无法准确地将水送到指定位置。这也是为什么在喝水或者吃饭的时候最好不要说话，更不要哈哈大笑，因为这样很容易造成进食过程的紊乱，导致食物进入气管从而发生窒息现象。

倒立时除了可以喝水和进食，也不会发生食物从胃里往下掉出来的现象，很多人吃饱了饭，担心没有消化掉的食物会在倒立时从嘴里流出来，其实这种担心是多余的，一旦食物进入胃部，大脑就会下令食道和胃部连接处的贲门关闭通道，这样食物就不会倒出来，而且食道也会阻止食物往下掉。一般来说，只有当胃部的压力太大，才会导致食物从食道中喷出来，这就是常说的呕吐现象。

一张纸究竟可以对折多少次呢？

小时候很多人都会玩一些折纸游戏，有一些人会将纸反复对折，但是往往折上五六次之后就会变得非常困难；还有一些人可能会在较大的纸上对折8次，但是超过这个次数也会变得非常困难了。据说有人曾经创纪录地将一张很薄的纸对折了12次（也有人说是13次），那么，为什么一张小小的纸对折起来会如此困难呢？

从理论上来说，一张纸可以尽情无限次对折，从数学的角度出发，任何大小的一张纸都可以无限切分面积，而对折后的面积会接近无限小。但这仅仅是理论上的数字，在现实生活中实施起来非常困难。首先需要拥有足够大的纸，这样才可以更好地进行对折。其次要确保纸足够薄、足够轻，而且柔韧性足够好。用数学方法来计算，对折1次的纸张厚度为纸张的厚度x2，对折2次的厚度等于纸张的厚度x2 ²（或者写成2^2），对折3次的厚度等于纸张的厚度x2 ³（或者写成2^3），对折N次的厚度等于纸张厚度x2n（或者写成2^n）。按照这样的公式来计算，一张普通的白纸，在对折几十次之后，其厚度将会非常惊人。比如常见的A4纸厚度为0.1毫米，当A4纸对折42次的时候，厚度基本上就达到了地球到月球的距离。如果将A4纸对折64次，就会发现厚度更加惊人，因为2的64次方是18446744073709551616，这是一个千亿级别的数字，即便一张纸的厚度只有0.1毫米，最终的厚度也远远超出了人们日常的计算范畴和想象空间。有人曾经做了计算，如果一张A4纸可以对折100次，那么纸张最终的厚度将会超出整个宇宙的直径。

当面对这样大的数字时，将会出现很多问题，首先，可供折叠的这张纸要足够大，而现实生活中根本造不出这样大的纸，而且也找不到有足够韧性的纸，在不断的对折过程中，纸张的对折处往往会被撕裂。其次，人们必须拥有一双足够大的手和足够的身高来克服这种厚度，这些显然是无法解决的问题。因此在计算一张纸能够对折多少次时，其实考验的不仅仅是纸张本身的问题，而在于数字本身的奇妙。关于这个问题，其实还有一个相似的故事，传说著名的物理学家阿基米德与国王打赌，让国王在棋盘上放米粒，第一格放1粒米，第二格放2粒米，第三格放4粒米，第四格放8粒米……只要按照这个规律放满整个棋盘就行。国王原本还觉得用米粒填满64格的棋盘并非难事，可是在仔细计算之后几乎吓出一身冷汗，因为最终的答案是2^0+2^1+2^2++2^4+2^5+…+2^63，从2的0次方到2的63次方之间所有数的总和已经是一个天文数字了，哪怕将全世界的米粒搬出来，也无法填满整个棋盘。

所以有时候，人们看起来觉得理所应当的数字游戏，一旦仔细进行分析，就会发现里面暗藏着巨大的数字能量，它们绝对超出了人们的惯性思维的想象空间。