問答

Q1 5000年后地球會是什么樣子?

Q 在過去的5000年當中，人類科技取得了突飛猛進的發展，同時也使得地球傷痕累累。雖然我們學會了利用地球的部分能源，但仍然亟須更多的能量，這種難以滿足的能源需求將決定人類文明在今后5000年中的發展路途該怎么走。

1964年，俄羅斯天體物理學家尼古拉·卡爾達舍夫提出人類文明的技術進步與將其國民可控制的能源總量息息相關，他從低到高確定了銀河系中文明發展的三種類型，其一，該文明是行星能源的主人，這意味著他們可以主宰整個世界能源的總和;其二，該文明能夠收集整個恒星系統的能源，以及最終的該文明可以擁有銀河系系統的能源而為其所用。

理論物理學家、未來學家加來道雄和物理學家弗里曼·戴森分別預測人類將在未來的100年或200年內步入第一種文明形態;卡爾達舍夫則設想，人類將在3200年后進入到第二類文明形態。

如果5000年后人類僅發展到類型I的水平，那么我們將有能力控制和利用大氣和地熱能量，雖然戰火和自我毀滅的可能仍然威脅著人類的生存，但至少生態環境問題在那時將成為歷史的陳跡。

如果5000年后我們取得第Ⅱ型的地位，那么71世紀人類可以利用龐大的衛星群圍繞在恒星的周圍來收集能量、進行星際旅行、移動整個行星群落等等，而這一切取決于遺傳學和計算機的突破。

在今后的5000年中，地球也有可能因為人類的戰爭而走向毀滅或者因為小行星碰撞而粉碎，甚至在達到類型Ⅱ之前就遭遇外來文明的侵襲，而這一切猶未可知。

Q2 為什么噴氣式飛機飛行時尾部會形成很長的白色云帶?

A 這種云帶的學名叫做凝結尾跡或凝結尾。有的時候噴氣式飛機在飛行時這種凝結尾跡能形成一條橫貫整個天空的細線，而在其他時候，飛機形成的尾跡就非常短，有些日子里甚至根本不會出現凝結尾。

凝結尾的成因是由于噴氣式發動機尾氣的成分中含有水而造成的。噴氣燃料是由碳和氫組成的，噴氣燃料與氧氣發生燃燒之后，多數尾氣的成分都是CO₂(二氧化碳)和H₂O(水)，通常情況下，這些水是以一種看不見的蒸氣的形態出現。

其實，當人呼氣時，所呼出的氣體中也含有大量看不見的水蒸氣。比如說，在冬天的時候，人呼出的濕氣遇到冷空氣時會形成一團可見的凝結云，但夏天，我們卻看不到自己呼出的氣體，這是由于冷空氣能夠容納的濕氣遠少于暖空氣的緣故。

在噴氣發動機“呼氣”的時候，也會發生同樣的現象。只有當高空大氣的溫度、風力和濕度條件適當時，發動機尾氣中的濕氣才會形成長長的白色凝結尾。

Q3 為什么蜱蟲會致人死亡呢?應該怎樣防治啊?

A 其實，蚊子、跳蚤、蜱依賴于人或者動物這些宿主進行生存，而它們自身也是微生物的宿主，如果這些微生物。比如細菌、病毒或者真菌通過蜱蟲的唾液進入人體的血液，那么它們就會在我們的體內為所欲為。

因此，致人患病的真兇不是蜱，而是蜱背后的病原體。我國近期發生的蜱媒感染疾病共同鎖定的癥狀是“發熱伴血小板減少綜合癥”，少數病人可能因嚴重的血小板減少及凝血功能異常而呼吸衰竭、急性腎衰甚至彌漫性血管內凝血死亡。

以往蜱蟲往往出現在山區植物茂密的地方，在城市當中原本很難看到蜱蟲的身影。不過，近些年來，養寵物的人越來越多，在這些動物的耳朵里、腳趾間和耳朵外沿，便會時常有蜱蟲出沒。因此，我們要注意對寵物進行及時清潔，或者盡量與寵物保持距離。

如果很不幸，蜱蟲已經叮在您身上了，不要用手去捏，硬拔出的話，蜱蟲的口器就會斷掉留在皮膚里，同時留下的還有細菌。應該用酒精涂抹叮咬處、或者用凡士林涂抹蜱背盾甲兩側的氣門，使其自動退縮至體外。而家屬和朋友盡量要避免接觸被叮咬者的血液或分泌物，以免人際感染。

另外，秋季是蜱蟲的活躍期，去山區和農村旅游的朋友要特別注意防范蜱蟲，回來后還要及時檢查衣服，如果發現蜱蟲，可以用鑷子夾出井燒掉;而那些生活在山區和農村的讀者，也不用過分擔心，其實平日里在家用普通的殺蟲劑就可以系死蜱蟲。

Q4 氯是怎么進行消毒的?氯消毒過的自來水對人體有害嗎?

A 氯本身在室溫下為氣態，普通食鹽(氯化鈉，NaCl)有一半的成分便是氯。其實鹽水通過一個簡單的電化學反應，就可以產生氯氣和氫氧化鈉(NaOH)，二者混合就會生成次氯酸鈉(NaOa)。而濃度為5.25%的次氯酸鈉水溶液即為我們在雜貨店購買的漂白劑，也就是說，其實我們買到的不過是經過電化學反應而發生輕微變化的鹽水。

氯之所以被用來消毒是因為它是一種功能強大的消毒劑。它能夠殺死細菌和藻類，以及其他雜質。通常情況下，處理游泳池所用的氯的濃度為3ppm，處理飲用水所用的濃度從0.2ppm到3ppm不等，具體濃度取決于污染水平和接觸時間。

關于飲用水中添加氯的安全性有許多爭論，現在還沒有證據表明氯對人體是否有害，特別是在PPM級的濃度下，但已經明確的是，與飲用被致病細菌污染的水相比，飲用氯消毒過的水要安全得多——曾經有數百萬人死于水滋生的疾病，而在現代水系統中，氯的使用在很大程度上消除了這些疾病的出現。如果您還是不放心水中存在的氯，那么只需把水放在一個不完全密封的容器里，然后在冰箱內靜置一兩天，氯就會被去除。

Q5 請問一棵樹可以制造多少張紙?

A 首先我們要確定是什么“樹”，是一棵巨大的紅杉還是一棵矮小的垂柳?考慮到大部分紙都是用松樹制造的，所以這里只考慮了松樹。

按照松樹的通常大小:直徑約為0.3米左右，而高約為18米左右，忽略樹身是逐漸變細的，那么樹木的體積即為πR²×18，3.14×0.15²×18大約為1.3立方米。

在重量方面，我們家里有一塊0.6×1.2米的木板，這塊木板重約4.5千克，體積為0.008立方米。也就是說，一棵松樹的大概重量為730千克(13÷0.008×45)。

在紙張生產過程中，會把木材加工為紙漿，其產量大約為50%——樹木中大約有一半是木節、木質素和其他不能用于造紙的成分。也就是說，一棵松樹大約可以制造365千克紙。一令(量詞，指500張完全相同的紙頁)影印機用紙大約2.27千克重(您經常可以看到形容紙為“9千克”或“11千克”，這是指500張17×22大小的紙的重量)，利用這些數據，就可以計算出一棵樹可以制造(365÷227×500)80.500張紙。

這些都是相當粗略的估算，所有物體的稱量都在家用體重秤上進行的，但是您可以明白基本的思路。

Q6 碳酸飲料對身體究竟有什么害處?

A 碳酸飲料就是加入了二氧化碳氣體的飲料，二氧化碳本身是無色無味的，在冷卻和壓力的環境下易于溶入水中形成碳酸，簡單地講，二氧化碳+水=碳酸，正是這種酸性物質導致了舌頭的麻刺感。而碳酸極不穩定，在高溫和低壓的情況下，就會迅速分解并釋放出二氧化碳氣體。

碳酸飲料的成分并不復雜，它主要包括:碳酸水、檸檬酸等酸性物質、甜味劑、香料，有些臺有咖啡因、人工色素等。除糖類能給人體補充能量外，充氣的“碳酸飲料”中幾乎不含營養素。雖然碳酸飲料一般沒有營養價值，但是不同產品有不同的特點，有的確有補充維生素、電解質等的作用。此外，碳酸飲料中的一些成分確實會對人體造成不良的影響。

過多地攝入碳酸飲料中所含的蔗糖可能會導致蛀牙和肥胖;而人工色素已經被證明與少兒多動癥(ADHD)、兒童腦損傷等疾病相關;咖啡因是一種精神藥劑，長期過量使用會成癮，對神經系統、內臟器官等比較薄弱的地方產生破壞作用;阿斯巴甜也被認為與抽搐、抑郁、失眠、頭暈等癥狀有關;飲料中所含的磷酸可能擾亂身體內微妙的磷鈣平衡，導致骨骼結構的損害，并引起骨質疏松;而碳酸由二氧化碳融入水中或者其他液體而形成，而二氧化碳是一種細胞代謝廢物，因而并不受身體的“歡迎”，碳酸通過削弱胃酸而增加了身體的負擔，從而干擾正常的身體消化，因而患有胃和腸道潰瘍的人是不宜飲用碳酸飲料的。

由于以上的種種原因，中老年八、正處于成長期的幼兒以及妊娠期的婦女應該避免飲用碳酸飲料。

Q7 汽車的動力可以完全依靠風能嗎?

A 一旦人們的傳統習慣被改變，風能變成人們所必需的能源，風能供給就會嚴重短缺，因為只有相當規模的風力發電廠，才能發送足夠的電力并加以利用。盡管現代預測技術發達，風依然是變化無常的，是季節性的，大小還會依賴于風暴。

麻省理工學院(MIT)的教授斯蒂芬·康納斯認為，如果讓風能向所有汽車提供能源，首先，這些車必須是電力的，而無論對政府還是對私家車主來說，這都是可望不可即的。

即便這個假設條件成立，完全依靠風能作動力也不可能，因為目前的汽車數量實在驚人。據統計，美國每天的汽車油耗約150萬升，換算成電力大約需要40千瓦時，再考慮到地形、機動性能等其他因素，美國每天將需要生產大約16萬億千瓦時的電量才能滿足同期的油耗需要，這么大的發電量僅僅依靠風能是不可能完成的。

風能的可使用條件與汽車需要充電的時機也不太協調。風力發電的季節性和區域性限制了風能持續為汽車充電的可能性。另外，風能為汽車提供動力的進展程度還需要可以實時計算電力需求，并將電量按需求發送的智能供電網的技術進步作支撐。

其實，將能源模式轉換成電能在理論上是可實現的，但不能僅使用風能發電，而是應該讓風能作為太陽能、生物質能源、核能等可再生能源大家庭中的一分子來承擔相應任務。

即使如此，康納斯認為，汽車全部電動化的摩西社會(一種理想社會，政府規政策和輿論都高度和諧統一，極樂世界)也至少要在2050年才能實現。