这个冬天咋这么冷,为啥不能让我们好好跨个年

作者: Cloudiiink

来源: 中科院物理所

发布日期: 2018-12-31 12:48:29

文章讨论了在寒冷的冬天如何应对寒冷,以及生物如何通过进化适应寒冷环境。文章还探讨了人类如何利用物理原理来取暖,包括摩擦生热和热辐射等方法。

最近不断南下的冷空气,真的是牵动着大家的心啊。看着最近一波的天气图,小编的心情是这样的,真实地体验了一把如入冰窖的感觉。小太阳暖宝宝空调暖气一起上,也抵不住一波又一波的冷空气啊!这个冬天这么冷,我们究竟应该怎么过!为啥不能让我们好好跨个年!假如一直这么冷下去,地球突然出现全球性的暴风雪,我们又该如何面对?全球进入寒冬,人类的文明该如何延续下去?

根据同一种类恒温动物体型的变化情况,伯格曼总结出了伯格曼法则——这些动物的体形会随着生活地区纬度或海拔的增高而变大,比如生活于北极地区的北极熊就比其他地区的熊类体形更庞大。这背后的机理大概可以这么理解,单位体积的产热功率是一定的,如果动物的相对体表面积变小,那么就能更好地保存热量,适应生活中的寒冷环境。

艾伦法则是约耳·阿萨夫·艾伦在1877年提出的另一个关于温度对动物体型影响的动物学规则。他认为在恒温动物中同种的个体或近缘的异种之间,生活在寒冷地区的物种比生活在温暖地区的物种具有四肢更短,体型更圆的倾向。

假如一个物体具有8个单位体积大小,当它排列成1x2x4的形状时,表面积为28;当它切换成2x2x2的立方体形态时,表面积就只有24了。同样的体积,立方体的表面积比长方体的表面积更小。

1968年,Steegmann就试图通过实验验证在艾伦法则作用下,「蒙古脸」特征和寒冷环境到底有多大关系。它把作为对照组的大鼠放到22摄氏度的环境中,而把作为实验组的大鼠放到5摄氏度的环境中让它们生存。最终统计表明鼻腔狭窄,面部较宽,尾巴较短,腿较短的大鼠在寒冷中存活得最好。

天寒地冻,科学规律告诉我,把自己进化成一个球才是最正经的御寒套路。如果来不及进化的话,那只好先把自己裹成一个球了。

只要手手搓得足够快,寒冷就追不上我!虽然如今的搓手手有很多属性和意味,不过我们今天只讨论它的取暖效率。平时无论是紧张到搓手手,还是寒冷到搓手手,当感受到温暖从双手中逐渐出现的时候,我们确实会从心里感受到一丝的慰藉。

热质说没法解释很多现象,比如摩擦生热,这仿佛就像凭空变出热质。直到1843年,焦耳提出理论,热只是一种能量的形式。怎么证明呢?用机械能来烧锅炉就好了。焦耳用以下实验来量测热和能量单位间的转换系数-热功当量:在量热器中加入水,与外界绝热。量热器中有叶片,利用下降的重物带动叶片旋转,使叶片及水的温度上升。

为了让身体保持一个较高的温度,开源节流这两方面都重要,所以我们身边一丝的能量都不能放过。我们周围最方便获取的,也就是电磁波了。无论是最为原始的烤火取暖,还是晒太阳,再到利用电来产热取暖的「小太阳」,热辐射都是重要的传热方式之一。

综上所述,如果未来真的凛冬将至,为了活下去,生物会不会进化成这样呢?仔细一看,还挺萌的,你们觉得这样好看吗?

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