冷知识

作者: 张丽君

来源: 《科学世界》

发布日期: 2023-05-17 18:32:03

本文探讨了三个常见的科学现象:年龄增长导致的听力下降、铁锅在高温下不熔化的原因以及嘈杂环境中人们如何能够集中注意力进行交谈。通过详细的科学解释,揭示了这些现象背后的生物学和物理学原理。

为什么年纪大了听力会下降?“毛细胞”是人体内感受声音的细胞,而伴随衰老出现的听觉衰退被认为正是这种细胞在长时间中不断受损所致。毛细胞位于内耳被称为“耳蜗”的螺旋状器官内部,并具有敏感的毛束。声音引起的空气振动通过鼓膜等结构传递到耳蜗,然后毛细胞感应到震动并将信息传递到大脑,从而使人可以识别声音。然而,随着年龄的增长,毛细胞的功能下降,细胞数量也不断减少,因此听觉随之不断衰退。

耳蜗内侧有能够感受不同音域的毛细胞,但是高频音域的毛细胞被认为最易受损。

通常来说,长期暴露于大音量下会使听力减退。除此之外,糖尿病、高血压和动脉硬化也有加重老年性耳聋的风险。另外,听力也很大程度上受到遗传因素的影响。

为什么铁锅在燃气灶上不会熔化?

燃气灶的火焰温度约为1800℃,高于铁的熔点(1538℃),但为什么铁制的锅放在炉子上时不会熔化呢?

主要原因有两方面,首先,铁之类的金属导热性好(能够将热量迅速传递出去),其次是与火焰接触的面积相比,锅的整体面积很大。因此,施加在锅底的热量会迅速扩散到整个锅体。另外,如果锅里装有水,锅也会将热传递给水,所以锅本身的温度不会上升到熔点。

如果把薄的、体积小的铁器(如钢丝绒)放在靠近炉火的地方,它就会熔化燃烧,形成氧化铁。

为什么在嘈杂的环境中也能交谈?

人们在嘈杂的环境中也能够和特定的对象交谈,这被称为“鸡尾酒会效应”。

英国认知心理学家科林·切瑞(1914~1979)在20世纪50年代利用心理学实验证实了鸡尾酒会效应。研究使用的方法是“双耳分听实验”。

这个方法具体是让实验受试者戴上耳机,并在右耳和左耳同时播放不同的声音。这时,让受试者只出声复述其中一只耳朵听到的声音(跟读)。研究结果显示,受试者们无法回忆起另一只耳朵(没有跟读内容的耳朵)所听到的内容。虽然可以注意到声音(如说话者)发生改变,但至于内容就记不清了。

同样的事情也发生在鸡尾酒会的会场。在这样的环境中,人们虽然能够听见周围的声音,但由于只专注于与眼前对象交谈,因而能够忽略周围不必要的声音。所谓专注是指“一段时间内无视其他事物,只对必要的事物保持持续性注意”,由此可见,鸡尾酒会效应无疑也是专注的产物。

鸡尾酒会效应的原理极为复杂。我们的大脑是如何实现这样的功能,对于这一问题,目前还没有明确的答案。即便利用最新的人工智能(AI)技术,也难以从众多的会话中选取特定的会话。但这样困难的事情,我们人类只需要留心注意即可实现。

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