假如地外⽂明突访,⼈类能否快速破译他们的语⾔?
与外星⼈接触是多少科幻作品的题材,当真正⾯对完全未知的外星⽂明,我们能否跨过语⾔的鸿沟,建⽴沟通,避免战争?
在我们⼀般认识中,有毒的有机物⼤多是含有某些特别的元素,⽐如氰化物,或者含有磷元素的有机物,但是在⾃然界中称得上剧毒的仅由碳氢氧构成的有机物也不在少数。
⻩曲霉毒素、⽐如⻓链烷烃、⼀氧化碳(CO)、苯并芘、异丙醇等,他们的毒性不在于组成的元素,⽽是其结构。⾼中学化学时经常说,结构决定功能,例如有—OH结构的更易溶于⽔,⼜或者是容易发⽣化学反应,⼀些有机物的功能键会和⼈体的物质相结合导致变性,⽐如甲醛,甲醛的碳氧双键反应活性很⾼,会和蛋⽩质核酸的羟基、氨基加成,导致蛋⽩质核酸变性丧失结构。
有机物有⽆⽓味主要是看其是否有挥发性,是否有某些元素,例如带有S、N元素的有机物就会有臭味,⽽碳氢氧结构的,例如醛类、酮类也会有异味,当然在⽇常中如果有机物发⽣分解也会产⽣臭味。总的来说,其中产⽣⽓味的原因有很多种,有机物燃烧产⽣⽓味的⼤多是氨类和硫类。
饭卡作为我们解锁⻝堂美⻝的“钥匙”,应该是每个⼤学⽣都接触过的电⼦卡⽚了。这种卡⽚不同于形状与之类似的扑克卡⽚,他们内部往往配备有微型芯⽚(IC芯⽚)。借助微型芯⽚,饭卡通常采⽤了⽆线射频识别(RFID)技术,或其衍⽣技术---近场通信(NFC)技术。这类技术⽅案可以让饭卡在本身没有电⼒的情况下⼯作。
以⽤饭卡刷卡吃饭为例,我们可以窥⻅RFID和NFC这类短距离⽆线通信技术的⼯作流程。
在我们精⼼挑选好想吃的菜品后,⻝堂阿姨会根据菜品的价格在刷卡机(或读卡器)上输⼊相应的⾦额。待完成输⼊后,刷卡机会在⼀个指定区域⽣成⼀个电磁场(⽆线交互)。接着,我们将饭卡贴近那个区域后,饭卡中微型芯⽚将接受电磁场的信号,从⽽利⽤信号中的能量激活⾃身。随后,这个芯⽚在确认信号合规后,将会向刷卡机发送饭卡的相关信息,如:卡⽚的唯⼀标识符、余额等。
在刷卡机接受到了你的卡⽚信息后,就会查询服务器以确认你的账户余额,最后完成交易。
学⽣使⽤校园卡示意图。从这个实现流程上可以知道,卡⽚还是需要通电才能使⽤的。但是这个通电的⽅式是接受刷卡机上的信号以获得电⼒。这个过程简单来讲,可以联系我们中学所学过的电磁感应定律进⾏解释。我们的饭卡中除了微型芯⽚外,还有⼀组感应线圈(下图中的NFC天线)。
如下图所示,当卡⽚从读卡器上划过后,穿过饭卡中感应线圈的磁通量将发⽣改变,由此产⽣感应电流以激活芯⽚⼯作。这也是为什么弯折、裁剪校园卡会导致校园卡⽆法正常⼯作的关键。破坏了饭卡的感应线圈会导致它不能从外界获得电⼒,破坏了饭卡的芯⽚可能会导致它⽆法向刷卡机发送卡⽚信息。
刷卡⼯作示意图 | 图源。为什么我们刚刚在⼿机上充好钱,再刷卡后就能⽴即更新我们的饭卡余额呢?
在了解了RFID和NFC的实现流程后就⾮常好理解了。当我们在⼿机上为饭卡完成充值后,服务器会⽴刻更新饭卡的余额。当我们再使⽤饭卡时,刷卡机连接到服务器后查询到的饭卡余额是我们完成充值后的余额。这样,就完成了饭卡的充值。需要补充的是,这个过程能够实时更新主要得益访问服务器的速度够快(或者说⽹速够快)。笔者就遇到过因为校园⽹检修,充值⾦额迟迟没有到账的尴尬情况(T_T)。
也许很多⼈会疑惑,为什么⼿机NFC复制了饭卡后却刷不出钱呢?这点可就与饭卡芯⽚⾥的加密程序密切相关啦。芯⽚通电激活后,会通过运⾏安全程序识别外来信号是否合规。⼿机在尝试复制饭卡时会被饭卡⾥的防复制程序狠狠地拒绝,让⼿机⽆法得到任何和资⾦有关的信息。⼿机能复制下来的虚拟卡往往只能供我们刷靠唯⼀标识符认证的⻔禁,有时甚⾄毫⽆作⽤。
总的来说,饭卡主要由微型芯⽚和NFC天线组成,它的⼯作并不依赖于其⾃身的电⼒,⽽是依赖于读卡器的电磁场供电、服务器的信息处理和芯⽚内的程序运⾏。这就是为什么即使饭卡没有通电,也能接收到⼿机上实时的充值信息的原因。
参考资料:
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