民航飛機的航線為什么不是直線?而且航線看上去像是沿著大城市走的?
飛機航線不走直線有很多原因:第一,地球是圓的,地圖是平的。一般而言,距離超過400公里時,地球表面兩點的最短距離,投影到地圖上就和直線有了明顯區別,在這種情況下,選擇直航時,飛機在地圖上的投影就是一條曲線。這個差別在長距離才會顯得很明顯。早期來說,為了導航方便,一般采取等角航線,即測量出出發地和目的地之間的磁角夾角,然后只要保持飛機航線恒定就可以到達目的地了,此時航跡在地圖上的投影就是一條直線。但是隨著導航技術發展,就開始采用大圓航線,而大圓航線在地圖上的投影就是曲線了。
第二,導航技術限定,飛機只能向臺或背臺飛行。目前最成熟的導航技術是IR(慣性導航)和VOR/DME(指向臺)導航技術,這兩種技術疊加可以保證飛機導航精度達到RNAV2,即在航行全過程 中,95%以上的時間里定位精度在2海里以內,而VOR的一個缺點是依賴于導航臺,且飛機只有在航向面向或背向VOR臺時才能獲得比較高的精度,因此飛機的航跡本質上就是從一個VOR臺飛向另一個VOR臺,在距離VOR臺約10海里左右開始轉向另一個VOR臺繼續飛行。
第三,地形、氣象和空管限制,某些區域必須繞行。這個應該很好理解,比如山峰、雷雨云、禁飛區之類。
第四,適航規章限定,主要是ETOPS(延遲運行)規定。這個是由于早期飛機發動機可靠性不足引入的規定,當時雙發飛機很容易在飛行過程中出現單發失效,此時會對飛行性能造成嚴重影響,同時也給飛行員帶來額外的負擔,因此規定飛機的全航路中,任何一點到最近的備降機場的距離不得超過60分鐘的航程,以便在飛行員疲勞或飛機結構受損到不可接受前,飛機能夠著陸。當然,現在隨著發動機可靠性提升,ETOPS限制普遍提升到了120分鐘。(解答人張水:工程師)
指紋的形成機制是什么樣的?為什么同卵雙胞胎的指紋不同?
指紋是靈長類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路,也可指這些紋路在物體上印下的印痕。
在解剖學上,指紋、掌紋、足底紋是表皮層與真皮層之間的真皮組織向表皮的凸起,稱為真皮乳頭,從而增加了真皮層與表皮層的接觸面積,為表皮層底部細胞提供了更好的營養與氧氣輸送。手面、腳底的真皮乳頭還起到加固真皮層與表皮層的物理連接,防止在受力狀態下兩層物理連接被撕開。
所有皮紋的形成是從胚胎期的第13周到第19周,由外胚層發育形成。皮紋的形態受染色體基因調控,遺傳學家對皮紋遺傳的研究證明,皮紋的排列形式是一種多基因遺傳。皮紋病從側面證明了遺傳信息控制指紋的生成,比如皮紋病患者可能無指紋,這個病與基因 SMARCAD1有關,患該病的人該基因與正常人相比發生了突變。
在母親子宮中,從指紋的形成到出生經歷了至少5個月,這期間發育的變化會導致同卵雙胞胎在剛出生時指紋就可能不相同。
指紋被破壞后會恢復原狀。這是因為如果沒有破壞人體的真皮層,而只是表皮層破損,由于真皮組織的突起沒破壞,那么紋路應該是原來的紋路。如果破壞的到真皮層了,修復后的指紋會有受損的痕跡。真實案例中,有很多罪犯會通過破壞指紋來達到躲過指紋檢測的例子。甚至還有從腳上移植到手指上改變指紋的。
不過指紋的形成首先得了解皮膚的形成過程,在這方面目前沒有詳細的研究和論文。其實對指紋的研究意義除了指紋的生理功能外,還有在刑偵學和法醫學上的應用,這方面的應用已經很成熟了。 (解答人李歡:生物學研究生)