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我们和"SME科技故事"是同行,在内容上有过多次合作,因而对这家科学自媒体平台非常熟悉,也经常阅读他们的文章。我蕞大的感受就是,SME很会讲故事,能把科学史以及一些新发现的故事讲得引人入胜,情节丰富而细腻。能讲好科学故事的机构和作者并不多,我希望SME能给读者带来更多的好故事。
——《环球科学》执行主编 褚波
SME自媒体团队,把科学家、科技发展背后鲜为人知的一面和严谨的科学思维,用一系列新颖有趣的故事娓娓道来,精彩纷呈,获得了大量读者的认可与称赞,已成为文化、科普和传播等领域的一颗新星。
——原中山大学岭南学院院长,广州中创集团董事长 舒元
坚持做科普不易,坚持做有趣的科普更难。SME把向来以枯燥、深奥示人的科学知识包装成轻松愉快的故事,让人在不经意间就爱上看科普读物,令人欣慰。
——微博知名科普博主 三思逍遥
被蚊子叮咬后,画个十字真的管用
章鱼不仅可以用“脚”思考,而且还会“察言观色”
曾被滥用的剧毒物质,受害者的遗骨竟能因此发光千年
我们禁止人吃人,是因为害怕一种怪病
……
这不科学?不,这都是真的!
42个说出来你可能的不信的趣味科学故事,不仅串起了一条科技发展简史的主要脉络,同时蕴藏了课堂上老师或深入讲解、或一笔带过、或从不曾涉及的海量知识点,不仅有科学发现,还能给你一套无限逼近世界真相的科学方法,喂饱你的求知欲,让你做人群中闪闪发光的智者。
这不是中规中矩的科普知识分享书,而是脑洞大开的科学真相故事集。小时候萌生的关于科学的异想天开,都可以在这本书里找到蕞机智、蕞幽默的科学答案!
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第1章
这么神秘,那么荒诞
曾经风靡中小学校园的各种“世界未解之谜”系列书籍,用尼斯湖水怪、麦田圆圈、金字塔与法老的诅咒、大脚怪、外星人与UFO、神农架野人、人体自燃等,引发了大家对未知事物的好奇心。这些事物,一个比一个神秘莫测,但又一个比一个言之凿凿,让我们那时无处安置的好奇心得到了莫大的满足。
百慕大三角的弥天大谎
其中最神秘的莫过于,吞噬无数飞机和船只的“百慕大三角”。传说这片神秘海域屡次发生神秘莫测的失踪、海难事件,震惊世界。无数途经这里的货轮、军舰、潜艇、飞机等,都离奇消失不见。有的甚至连残骸、尸体都找不到,仿佛连人带船人间蒸发了一般。某些案例更加玄乎,说是失踪了几十年的飞机、轮船又突然出现,而且上面的乘客还一点儿都没变老。还有的说,飞过这片海域,驾驶员身上的表都像穿越了时空一样,比其他地方慢了几个小时。这些描述让年少的我们,冒着被老师批评的危险,势必要对这神秘现象一探究竟。
关于这个“死亡三角”,也有各种五花八门的理论和假说被提出,试图支撑和解释这些神秘的现象。例如“次声波振动说”“海地水桥说”“天然气水合物说”“金字塔磁场说”“磁偏角异常说”等等,它们各立门派,并尝试自圆其说。如果觉得分析不够深入,就把人们耳熟能详的爱因斯坦搬出来,用相对论、四维空间、黑洞吞噬、平行世界等概念和理论再解读一遍。再不济,还可以“甩锅”给外星人和别国政府,说消失是因为外星人把我们地球人绑架去做实验,或是其他国家在海底搞什么秘密武器。
各种理论和假说虽然听上去都不一样,但最终还是会殊途同归。因为它们的结尾都是同一个套路,“欲知后事,请看下回分解”,总是这样吊着读者的胃口,但就是讲不出个所以然。其实归根结底很简单,因为这一切都是假的。
所谓的百慕大三角,是指北起百慕大群岛,南到波多黎各岛,西至美国佛罗里达州,三个地方围成的三角地带,三角的每个边长约2000千米。然而,在真正的地理学上,并不存在什么“百慕大三角”这样的划分。给这片海域冠上魔鬼之名的,也不是什么科学家或政府机构,而是一群用笔说话的作家。这些人让原本好好的一个旅游胜地,在“地摊文学”的以讹传讹中,变成了人间的未解之谜。
爱德华·琼斯(Edward Jones),就是首次提到“百慕大三角”的作家。1950年,他在美联社的《迈阿密先驱报》中,第一次提到在百慕大附近的飞机神秘失踪事件,并把事故源头引向了那片海域。这就是百慕大神秘现象中,最为人津津乐道的空难事故——美国海军第19飞行中队失踪。
如果这第19飞行中队在飞行过程中安全返航,那么关于“百慕大三角”的概念也不会被创造出来。那些关于百慕大的所有文章、书籍、电影、纪录片也不复存在。所以,第一次把第19飞行中队失踪与“百慕大”联系到一起的琼斯,也被称为“百慕大三角”之父。
到了20世纪60年代,第19飞行中队的失踪在另一位作家文森特·盖迪斯(Vincent Gaddis )的笔下,变得更加神秘和流行起来。1964年他给自己发表的文章取了一个非常引人入胜的标题——《死亡百慕大三角(The Deadly Bermuda Triangle)》,赚足了眼球。但他在文中没有提供有效的数据,却好像已经对此彻查了一样,声称这个地区海难频发,远远超过其他的海域。
在这之后的十几年间,很多作家都沿袭盖迪斯的思路开始自由“创作”。基本套路就是多挖挖过去的海难事件,再加点个人解读,最后把灾难的帽子扣到“百慕大三角”头上,这就又是一篇热读文章。
那么关于百慕大最关键的神秘现象,第19飞行中队失踪又是怎么被炮制出来的?
整个案件的大致经过是:
1945年12月5日下午2时,美国海军第19飞行中队的5架“复仇者”轰炸机(共14名飞行员)在队长查尔斯·泰勒的带领下,计划从佛罗里达向东飞到巴哈马群岛,再折返基地,完成飞行训练。然而他们刚飞出两个小时后便迷失了方向,没有按原计划返回基地,反而向大西洋深处飞去。
最后,这五架轰炸机因燃料耗尽,悉数坠入海中。随后美军便派出了大量飞机和船舰进行救援搜索。但是结果却更悲惨,不但没有搜救成功,机上14名飞行员无一生还,其中一架PBM-5水上飞机还在救援任务中出事。
关于此事的官方调查结果,都认为队长泰勒应该为这次事故负主要责任。泰勒虽然有近2000个小时的飞行经验,但他并不是一位优秀的飞行员,性格固执,且以马虎著称。“二战”期间,他就曾两次在海上迷航不得不弃机跳伞。在这次飞行训练中,泰勒居然还忘记带基本的导航仪和手表。
基地在发现泰勒迷航后,就要求他把指挥权交给其他人。但刚愎自用的泰勒却宁愿相信自己多年的飞行经验,拒绝指挥中心的提议,继续带队往错的方向飞去。通信记录中显示,有至少两位学生飞行员发觉泰勒的判断有误,并要求改变航向。但泰勒仍然一意孤行地带着学生飞行员们飞向死亡的深渊。
在飞行途中,天气状况也开始越来越糟糕。所以随后派出的救援飞机也因在恶劣天气下进行搜救行动,危险系数大大增加。而救援飞机的坠毁还有一个更重要的原因。海军基地的前飞行教练戴维·怀特说,统计已证实参加救援的PBM-5水上飞机,是历史上频繁出现油气外泄,且常因小火花导致过爆炸的机型,所以这种飞机也一直被称为“飞行中的油箱”。当时在该海域经过的游轮上的乘客表示,当晚就听到了爆炸声,还看到上空有闪光,海面上也拖着一条长长的油带。
将事实连在一起看,其实第19飞行中队和搜救飞机的悲剧只能归为人为的事故,而不是什么超自然的事件。一个迷航的固执队长,带着没有经验的学生在恶劣天气中飞行,遇难几乎是无可避免的。
原本是官方定论的事情,但泰勒的亲属却对这样的调查结果极度不满意,多次向美国海军高层上诉。所以当局只能满足泰勒亲属的要求,把原因归咎于糟糕的天气和“未知因素”。
也就是这个“未知因素”激起了阴谋论爱好者的翩翩联想。在他们层层添油加醋和有意忽略事实后,最终成了一个交织着各种超自然力量的不解之谜。
在这之后,几十年前的“独眼巨人”号失踪事件,也从沉睡的历史中被人们挖出来重新解读。1918年2月22日,满载货物的“独眼巨人”号,由巴西萨尔瓦多启航前往巴尔的摩(途经百慕大三角)。然而在航行中却完全与外界失去联系,不知所踪。
起初美军以为该船是被德军击沉,但是战后并未在德军档案中发现记录。所以,“独眼巨人”号的失踪也被蒙上了一层神秘的面纱。
在第19飞行中队的事件火了之后,好事者也把“独眼巨人”号的失踪归结于百慕大三角的神秘力量。然而,官方认为“独眼巨人”号的失踪,可以从它的两艘姐妹舰中得到更科学的解释。和“独眼巨人”号构造几乎一样的“涅柔斯”号和“普路提斯”号,虽平安地度过了“一战”岁月,但在“二战”期间都因为结构缺陷纷纷沉没。鉴于“独眼巨人”号当时的严重超载,所以失事原因也渐趋明了。
…
而我们之所以能知晓关于百慕大三角的种种,都得归功于小时候读到的类似“解密百慕大三角”的系列书籍。这些书籍则源自另一位更有“想法”的作家伯利兹(Charles Berlitz)。他看准了商机,在1974年出版了《百慕大三角》(The Bermuda Triangle)一书,同时把“百慕大魔鬼三角”的概念广泛传播。这本书中不但搜集了许多官方或非官方消息,而且加入了各种对百慕大三角神秘现象的“合理”解读和理论,让原本不存在的“百慕大三角”,成了当时美国家喻户晓的神秘地带。
不过,在这本畅销书大卖的第二年,另一本专门反驳伯利兹的辟谣书籍就诞生了。
拉里·库什(Larry Kusche)搜集了“百慕大作家”们提到的五十多起事例的真相,出版了《百慕大三角之谜——已解》(The Bermuda Triangle Mystery-Solved)一书,详细地介绍了每一起事故的调查结果。
拉里·库什的硕士学位是图书管理学,毕业后在亚利桑那州立图书馆工作,有较强的搜索与调查能力。此外,他还是一个有经验的飞行员,他当过商业飞行员、飞行教练和飞行工程师等,累计飞行时间达到几千小时。
为寻求真相,他查阅了美国空军、海军、海岸警卫队、保险公司等的有关报告,事故发生时的报纸报道,甚至向有关人员进行信件、电话或当面访问。最后他得出的结论也被美国海岸警卫队等许多权威机构,认为是对百慕大三角现象的定论。
他的研究表明,在百慕大三角地区发生的飞机和船只的失事数量,与其他海域相比并不突出。其实这个问题用一个非常显浅的事实就可以解释,如果百慕大三角真的频繁发生神秘的海难、空难,最害怕的应该是海洋保险公司。
但是海洋保险公司并不认为百慕大三角是个特别危险的海域,也并没有收取比普通地区更高额的保险费用。
1975年,垄断海洋保险的劳埃德保险公司声明如下:
“根据劳埃德记录,自1955年以来,在世界范围内有428艘船只被报失踪,而你们也许有兴趣知道,我们的情报部门未能发现任何证据支持百慕大三角比其他地方有更多失踪案的说法。美国海岸警卫队有关大西洋事故的计算机记录可以追溯到1958年,其结果也支持这个结论。”
许多事故发生的时候,人们并不认为有神秘之处,但是在多年后通过再加工,就开始神秘起来了。更重要的是当时许多作家根本没有自己做调查和研究,只是重写了以前的文章,导致越来越偏离事实。有的作家为了文章效果,甚至虚构了许多事故的各种细节,还有一些明显不是发生在该区域的也被当成是百慕大三角的事故。
然而,在库什这本辟谣书出版后,前面写《百慕大三角》一书的作者伯利兹又四处散播谣言,声称在百慕大海底发现一座金字塔。库什立马向伯利兹发出挑战,要求伯利兹提供海底金字塔的证据,并跟他打赌一万美金。结果在挑战截止的前一周,伯利兹才出来宣布不愿接受库什的挑战,承认了自己只是信口开河。
就这样,这出闹剧在20世纪70年代的美国,早已告一段落。然而,这百慕大三角之谜随后却跨过了大洋,在中国大地上愈演愈烈,至今未息。
说来讽刺,我们童年对科学的启蒙读本,竟来自这么一个欺世谣言!
藐视人类“中心法则”的章鱼
不知道大家有没有发现,影视作品中,外星人大多被设置成章鱼的样子?比如我们非常熟悉的被称作《异形》前传的电影《普罗米修斯》中,异形的原生体就像极了章鱼,有八根腕足,中间还伸出一根骇人的口器。还有《异星觉醒》中“完虐”宇航员的卡尔文,《降临》中靠喷墨交流和能预知未来的七肢桶外星人。
那么外星人为什么要被设计成“章鱼”的形象呢?
有人提出章鱼在水中活动有种太空的失重悬浮感,而且它们超大的脑袋和发达的四肢也更符合“达尔文外星人”的特点。
但是除了这些,最重要的还是章鱼有着不寻常的高智商。由于章鱼的各方面特点都有点匪夷所思,所以许多科学家也喜欢称它们为“生活在地球的外星生物”。如果说海洋能进化出智慧生物,那么章鱼最有可能就是这样的物种。章鱼也一直被誉为“海洋中的灵长类”。
章鱼虽属于无脊椎动物,但就其智商而言,可以说就是无脊椎动物中的“叛徒”(科学家一般认为脊椎动物比无脊椎动物聪明得多)。一只普通的田螺体内只有约1万个神经细胞;龙虾有大约10万个;跳蛛也不超过60万个。而蜜蜂和蟑螂等,外神经系统丰富度能排前几的无脊椎动物,也仅有约100万个神经细胞。所以同为无脊椎动物,章鱼拥有5亿个神经细胞,高下立判。除此之外,不少脊椎动物还比不过章鱼呢。例如,章鱼的神经细胞数量就远超家鼠(8000万)和大鼠(2亿),几乎与家猫差不多。
另外,神奇的章鱼竟还拥有两个记忆系统。其中一个是大脑记忆系统,另一个记忆系统则位于八根腕足,直接与吸盘相连。我们都知道,人类要想完成比较复杂的动作,得靠大脑控制具体的操作与步骤。但章鱼就不一样,它的八根腕足(俗称触手)内都有独立的神经索。大脑只要对腕足下达一个抽象的命令,章鱼的腕足就能自己“思考”,要哪些步骤才能完成任务。在这之后腕足就可以实行多线程同时作业,独自感知环境,快速做出反应,根本不需要大脑给予具体的指令。
毫无疑问,章鱼拥有极其复杂的神经系统,但我们并不能就此评判它们智商的高低。
因为即使在最有利的情况下,评估章鱼的智力水平都是件十分棘手的事情。就像我们经常把会使用工具设为衡量鸟类和哺乳类动物智力的标准。
但事实上这并不适用于章鱼,因为它的奇异的身体本来就是一个工具。
例如它们根本不需要借助外物,就能用坚硬的齿舌将牡蛎的壳钻开。之后,章鱼便会从钻开的孔向壳内注射某种毒素,迫使牡蛎打开,然后饱餐一顿。举这个例子并不是为了说明章鱼不会使用工具。因为它们用起工具来,还真的比谁都要厉害。
为了更方便地钻开牡蛎,章鱼会找来一块大石头垫在底下再开始操作。而当牡蛎被毒液逼得开口,章鱼还会扔一块石头进去,防止牡蛎把两片壳关上夹到自己。除此之外,懂得未雨绸缪的章鱼,有时吃完牡蛎肉后,还会将壳保留起来,建房子用。它们习惯收集各种贝壳、蟹壳和石头等,建起属于自己的“章鱼城堡”,保护自己柔软的身体。
除了使用工具外,章鱼还拥有近乎人类的记忆能力和学习能力。而学习能力的强弱恰恰是动物智力高低的一个重要表现。
科学家曾做过这么一个实验:将一只刚从海里捞上来的新手章鱼,放入一个结构复杂并装有食物的玻璃盒子,但是它不知道怎么找到入口并拿到食物。它的隔壁则是一只久经沙场的老手章鱼,它能够找到盒子的入口,并从中获取食物。新手章鱼就趴在玻璃上暗中观察老手章鱼是怎么做的,在看到老手章鱼的示范后,二话不说就立马采用相同的方法,钻进盒子饱餐一顿。
更让人咋舌的是,章鱼还是种会“察言观色”的动物,能够适应圈养有与人类交往的能力。一位叫Shelly Adamo的神经学家饲养的章鱼,就特别喜欢对着陌生访客喷水。但经常在它们周围出现的熟人,却不会受到如此粗鲁的对待。2010年有人在水族馆中做过一个实验,一个“友善”的饲养员经常给它们喂食,而另一位“小气”的饲养员则经常拿棍子骚扰它们。只要两周,水族馆中的所有章鱼,都对这两名饲养员表现出截然不同的态度。
除了会看人类的脸色,在海底生活的它们还有着高超的“伪装”本领。在自然界中,可根据环境改变自己“外表”来躲避天敌或捕获猎物的动物虽然有很多,但如果章鱼是第二的话,还真的没有哪个动物敢称第一。
而提到伪装,想必大部分人第一时间想起的是变色龙,它们能根据环境或多或少地改变体表颜色。然而,此变化不过是化学物质反应的结果,需要的时间略长。而章鱼变色的指挥系统是它的眼睛和脑髓,这种通过神经系统控制的方式也更加高级,几乎在瞬间即能完成。如果章鱼的一侧眼睛出了什么毛病,那么这一侧就会固定为一种不变的颜色,而另一侧还是可以随时变色。
章鱼的颜料储存在皮肤最表层的数以千计的墨囊中,紧闭时看上去就像一个个小斑点。但受到环境刺激时,章鱼就会将墨囊周围的肌肉收缩,让墨囊打开释放颜料。这样章鱼就可以依据环境,控制墨囊按照不同的组合打开或闭合,形成不同的形状,如带状、条状或点状等,并且颜色各异。
章鱼软软的身体还有利于它们改变外形。例如印度尼西亚的拟态章鱼,更是高手中的高手。海蛇、比目鱼、海星、狮子鱼、珊瑚、鳎鱼等超过15种动物,它都模仿得惟妙惟肖。有时候还能伪装成海螺,伸出两根腕足当脚逃之夭夭。更神奇的是,除了颜色和形状,章鱼还能根据自己要变形的物种,相应地改变皮肤的质地。通过控制特定部位的肌肉收缩,章鱼可将光滑的表皮变得粗糙和尖锐。
例如海藻章鱼(学名刺断腕蛸,Abdopus aculeatus)就能在短时间内,形成一缕一缕的结构,随着水流漂动常让人误以为是海藻。
如果你问章鱼,你们是如何练就如此高超的伪装术的?它们应该会回一句“还不是被逼的”。因为章鱼没有骨骼,在捕食者眼里它们完全就是一块“行走中的肥肉”。海洋中的各种鱼类,都对章鱼虎视眈眈,甚至包括不同种属的章鱼之间,也存在着敌意。
毫无疑问,越是擅长伪装自己,就越容易逃脱追捕和获得食物。所以现在如此机智的章鱼,也是经过漫长的自然选择和进化,才坐牢了“伪装大师”的名号。拥有模仿颜色、形态与皮肤质地三位一体的技能,章鱼玩起COSPLAY来可以说是所向披靡。
如果这种能力放在人类身上,就和影视作品中看到的“突然改变表皮硬度抵挡攻击”的超能力差不多。那么问题就来了,如此聪明强大的章鱼怎么还没组建军队,上演章鱼的“星球崛起”呢?其实这些长着两个脑袋、八根腕足的“外星人”,惨就惨在逃不过“做父母必死”的宿命。
本来章鱼的寿命就只有短短3~5年,但无论何时,只要章鱼一交配,就等于被判了死刑。章鱼有八根腕足,其中一根被称为交接腕(hectocoylus),这就是雄性章鱼的生殖器(对不起那些喜欢吃章鱼触手的朋友)。交配时,章鱼会将精包通过插入的方式,放入雌体的外套腔内。为了确保雌体受孕,雄性章鱼还会将这根“性触须”留在雌性章鱼体内。而失去生殖器的雄性章鱼,就会进入“贤者模式”,变得郁郁寡欢。不久后,行动迟缓、茶饭不思的雄性章鱼,就一命呜呼了。
另外,在产下数十万枚章鱼卵后,雌性章鱼守护幼卵孵化的时间也至少需要半年。在这期间,雌性章鱼也会因不进食,最终难逃一死。
很多时候,许多新生的小章鱼从未见过自己的父母。所以它们也无法从父辈那里学习到有关的生存法则,一切都只能靠自己摸索。正是因为这种生理层面的缺陷,导致了章鱼智力层面的不断割裂。如果这种断裂发生在靠传承发展优势和智慧的人类身上,我们或许还不一定比章鱼聪明。所以才有人说:“如果章鱼寿命不是只有几年,它们可能还真的有兴趣看看人类到底是个什么东西。”
或许未来有一天,外星人真的会攻陷地球,也会惊讶自己在地球怎么还有远方表亲。
自序
第1章 这么神秘,那么荒诞
01 百慕大三角的弥天大谎
02 藐视人类“中心法则”的章鱼
03 颜料,一部另类化工史
04 当大脑被寄生虫支配
05 挠痒痒的进化论
06 第23个发明电灯的人
07 食人族与神秘病毒
08 千年法老的诅咒
09 启蒙中国近代化学的一股神秘的东方力量
10 人体自燃,意外还是谋杀?
第2章 危险的实验,惊人的发现
01 “医学叛徒”的微生物预言
02 旧时代的奇葩同性恋治疗法
03 在脑袋上开个洞?堪称科学界最恐怖黑暗的真实故事
04 发光千年的骨头
05 进化论的另一个发现者
06 病菌培养液的味道——一段实验室“黑历史”
07 量子力学之父普朗克的故事
08 玩出来的地理学“教科书”
09 史上最冤的艾滋病“零号病人”
10 当百年前的宗教遭遇科学斗士
第3章 改变文明进程的科学时刻
01 攻克人类历史上最可怕的传染病
02 密码战:人类智慧的巅峰对决
03 收割欧洲一代男青年的大杀器
04 海森堡之谜
05 一个拯救了无数人生命的中国老人
06 NASA背后的隐藏英雄
07 被当作生化武器使用的“不治之症”
08 拯救阿波罗13号
09 不怕死的12人“试毒天团”
10 让瘟疫现形的“细菌学之父”
11 毒气弹始作俑者的悲惨一生
12 改变历史的瘟疫
第4章 天才的大脑,美丽的心灵
01 只有20秒记忆的“职业病人”
02 天体物理学家与摇滚巨星
03 最后一个什么都知道的人
04 光荣入狱的伟大发明家
05 科学界的最强辩手
06 迟到50多年的诺贝尔奖
07 冥王星守护者
08 拯救了一个国家的小职员
09 一个纯粹的数学家
10 保护千万人的“疯狂实验”