Q1

为什么热牛奶放一段时间后表面上会有一层皮？

by 匿名

答：

这层皮是在牛奶加热过程中由蛋白质变性、脂肪聚集而产生的。我们在生活中把这层皮叫“奶皮”。奶皮呈白色或微黄色，外侧为蛋白质，内侧为脂肪，外侧的蛋白质可以保护内侧的脂肪不被氧化或被缓慢氧化，其主要成分一般为：蛋白质10%-20%，脂肪40%-50%，水分10%以下，其余为碳水化合物和矿物质。多见于牛奶加热放凉后。

牛奶加热过程中，乳蛋白特别是乳清蛋白（主要为β-乳球蛋白和α-乳白蛋白）)会受热变性并在表面富集。加热过程中脂肪球也会受热上浮，脂肪球膜会破裂导致脂肪黏度下降，最终吸附蛋白质，在表面聚集。

奶皮常见于鲜牛奶，市场上的成品牛奶则有可能没有奶皮，现代牛奶加工中，有一种“均质”工艺，这种工艺即在高压下将牛奶中的大脂肪球打散成小脂肪粒，使其均匀地分散在牛奶中，由于脂肪粒较小，因此不容易出现奶皮。

另外，有无奶皮、奶皮的厚度等都不是评判牛奶质量好坏的标准，奶皮中也并不包含牛奶中的全部脂肪，撇掉奶皮不等于将牛奶脱脂。而奶皮中脂肪含量虽然很多，但其中也有一定营养物质，因此，如果不需要控制脂肪摄入量的话，可以吃掉奶皮。单单一张奶皮的脂肪绝对含量并不高，吃掉不会发胖的。

参考资料：

科学认识牛奶 “奶皮”

by 霜白

Q.E.D.

Q2

饭菜应该等凉了后再放进冰箱还是热的直接放进去？

by Discovery

答：

现在天气炎热，有时在家里饭菜吃不完剩下后都要放到冰箱里冷藏防止变质，这种时候长辈们会说：“等饭菜凉了再放冰箱里，别把冰箱弄坏了。”但把热菜放冰箱里真的会弄坏冰箱吗？究竟什么时候才是把饭菜放进冰箱的最佳时间？

其实仔细想一想，我们之所以要把饭菜放到冰箱里就是因为放在室温环境中容易滋生细菌导致食物变质，尤其是夏天温度高，更有利于细菌增殖，其中常见的可能引发食物变质甚至导致食物中毒的细菌有大肠杆菌、副溶血性弧菌、沙门菌、金黄色葡萄球菌等。而在30~37℃附近正好是这些细菌的最适宜增殖温度，夏季不开空调时的室温正适合这些细菌增殖，即便开着空调，在人体舒适温度范围内这些细菌依然能大量增殖。如果将剩下的饭菜及时放入冰箱冷藏，那么低温就能有效抑制细菌增殖（当然冰箱的环境只能抑制而不能完全消除细菌增殖，所以剩饭菜还是要尽快吃完）。

因此，结合上述知识点，为了防止食物变质，保护身体健康，我们在吃完饭后应该尽快将剩饭剩菜放进冰箱。

那从冰箱的角度来说，将热的饭菜放进去会影响制冷效果吗？其实这个操作对冰箱的影响并没有大家以为的那么大。首先，等我们吃完饭后饭菜的温度一般都没有刚做出来那么高了，可能比起室温也高不了多少，这时把剩饭剩菜放进冰箱其实和我们把其他水果食物等放进冰箱没太大差别；其次，即便是温度较高的饭菜，刚被放进冰箱时确实会短暂导致冰箱温度升高一些，但一般情况下冰箱内部的温度探测和反馈系统会及时启动制冷过程来将冰箱内部的温度降下来，这个短暂的小幅升温过程并不会对冰箱里其他的食物或冰箱本身带来太大的影响；最后，将热的剩饭剩菜放进冰箱时最好密封起来，既能防止食物串味也能防止食物中的水分流失。

by 懒懒的下午三点半

Q.E.D.

Q3

为什么有的电脑屏幕手写笔需要充电，有的不需要？

by 红烧鱼

答：

当然是因为原理不同，从是否需要内置电源的角度来看，手写笔其实分为有源笔和无源笔。

无源笔其实在塞班时代就出现了，那时的手机搭载的屏幕可能为电阻屏，电阻屏受到压力后，会使屏幕电阻发生变化，手机检测电压来确定触摸位置。因此，电阻屏的手写笔只是提供压力，你用火柴棍一样可以做手写笔，自然不需要内置电源。

而现代电子设备往往使用电容屏，电容屏利用人体电流来实现触屏效果，当人手触摸屏幕时，手指和触摸屏的工作面之间会形成一个耦合电容，改变屏幕内电学信号，从而确定触摸位置。对于电容屏，火柴棍一样的手写笔就没有作用了，因此便有了电容笔和电磁笔，这其中既有无源笔，也有有源笔，技术方案也不尽相同，很多技术并不公开，因此，这里只是简单介绍一下。

有的无源笔只是单纯的模仿手指，笔尖使用导电材料，足够引起屏幕电容变化，实现触摸效果。而像EMR（电磁感应输入技术，Electro-Magnetic Resonance）也可以实现无源的效果，EMR技术在屏幕中内置电磁感应板，通过电磁感应使移动的手写笔积蓄能量，通过笔中的共振回路将能量传回感应板，通过检测感应板能量变化定位笔尖。

有源笔的技术方案也比较多，比较典型的是被称为主动投射式电容笔（Active Projected Capacitance Stylus ，Active P-Cap Stylus）的方案。这种有源笔可以不断发出低频信号，信号中包含笔尖所感受到的压力和笔的ID序列号等信息，在机器屏幕上，有网格状的投射式电容传感器，负责整个触摸和笔的感知。

参考资料：

手写笔技术大不全

by 霜白

Q.E.D.

Q4

为什么西瓜最甜的部分是整个瓜的中心部分呢？

by 匿名

答：

这段时间瓜有点多，答者也吃了不少，依据小编多年吃瓜经验，西瓜确实是中心部分最甜，这可以从植物发育的角度来解释。花的结构如下图所示，大部分植物的果实主要由雌蕊的子房发育而来，而胚珠会发育成种子，当然，也有其他水果是花托形成果实，比如梨。在授粉之后，子房壁开始增大增厚发育成果皮，这些果皮还会把从植株上索取的糖分贮藏起来，这就形成了果肉。

西瓜的果肉由胎座和内果皮构成，胎座就对应了围绕着西瓜子的中心部位，内果皮对应着贴着瓜皮的部位。西瓜发育的过程中，种子的形成吸引糖类源源不断地向其运输，胎座正是糖类运输的通道，这导致西瓜的中间部位更甜。其实不仅是西瓜，甜瓜、哈密瓜、南瓜等也是中心部位更甜。

多说一句，西瓜的祖先其实和南瓜类似，成熟时其胎座是丝状结构，经过数百年的育种过程，西瓜的胎座逐渐变得极为发达，成为了我们现在看到的这个样子。

by yrLewis

Q.E.D.

Q5

流星雨是怎么形成的？

by 匿名

答：

不知道上周大家都对着流星雨许了什么愿望？

大家总会把各种期许或恐惧附加在一些奇观异象上，但其实流星雨说白了也不过是一些掉落的“星星”的碎片罢了。流星雨的母体大部分是彗星（有很小一部分是小行星），以来自彗星的流星雨为例，有些绕太阳运动的彗星在靠近太阳时，由于温度上升，会在运动轨道上留下大量气体和尘埃（彗星的主要成分就是冰、灰尘和岩石），而当地球运行经过这些残留有彗星碎片的轨道时，这些碎片就会由于地球引力而进入大气层，并与大气摩擦放出光和热，形成我们所看到的流星，当在某一时间段出现大量流星时就被称为流星雨。

错过了上周的流星雨的读者也不要遗憾，我们这里也可以看“流星”↓[Doge]

by 懒懒的下午三点半

Q.E.D.

Q6

为什么大多数生物都是轴对称的？

by 匿名

答：

大多数植物都不是轴对称的，而微生物的形态就更加诡异多变了，比如鞋底样的草履虫。而具体到动物，很多时候，我们也不是完美的轴对称，体内组织器官的分布没有对称性可言（想一下弯弯绕绕的肠道，还有你偏向一侧的心脏）。所以我们需要限定一下范围，为什么大多数动物在外观上都是轴对称的。

大多数动物为何在外观上，选择轴对称分布，目前其实没有特别完美的理论解释，仅有一些假说（永远不要对进化抱有太高的期望，很难存在完美的设计，更多的时候是缝缝补补又一年，有兴趣可以了解一下喉返神经这个著名的例子）。我们倒是对体轴建立涉及的发育过程，有比较完备的认知，但这和问题没什么关系了。

最为主流的解释就是，在三维真实世界中运动的动物，需要能够在短时间内产生足够的力来实现向某一方向的偏转，实现运动的转向，而在这一过程中，轴对称的身体是具有最大的机动性的，这给轴对称生物带来了巨大的选择优势。（可以联想一下，汽车外观上是不是都是轴对称）

以上图为例：更密集的网格表示更大的阻力。阻力计算依据公式F=-½ρcAv²，F是阻力，ρ是介质的密度，c是依赖于身体形状的无量纲阻力常数，A是身体在运动方向上的最大截面面积，v是运动速度。B和C相对于A，扁平的身体和垂直鳍可以增大侧向面积A，并且扁平侧面也可以增大c，在介质密度ρ和速度v保持一致的情况下，B和C可以拥有更大的侧向阻力，可以实现更有效的转向。

而在现实世界中，也很容易发现运动能力较强的动物基本都是轴对称的体型。海星、水母这种辐射对称的生物，难以实现像鱼一样敏捷的游动。海葵这种半固着的生物，则没有任何的对称性可言。

参考资料：

[1] Gábor Holló & Mihály Novák. The manoeuvrability hypothesis to explain the maintenance of bilateral symmetry in animal evolution. Biology Direct ，2012.

[2] Gábor Holló. Demystification of animal symmetry: symmetry is a response to mechanical forces. Biology Direct，2017.

by 某大型裸猿

Q.E.D.

Q7

量子纠缠可以实现超光速的信息传递吗？

by 匿名

答：

根据量子力学，两个纠缠的粒子，其中一个被观测后坍缩，另一个也立刻坍缩。那么，设计以下关于量子纠缠实验：有两个纠缠的粒子，一个放于地球，另一个放于火星上。提前约定：一旦量子坍缩即采取某项行动。假如我们使地球上的粒子坍缩。那么，火星上的人发现粒子坍缩了，即立刻采取行动。用常规的方法从地球向火星发射一个行动指令，这个信息传到火星要至少5分钟，但利用量子纠缠的方法却提前行动了。换句话说，信息的传递已经超越了光速，对吗？

不对。因为火星上的人无法通过观测得到叠加态是否坍缩的结论。

为便于叙述，我们将两人称为地球人和火星人。

首先，火星人无法通过单次的观测判断叠加态是否坍缩。例如，假设每个粒子有a、b两态，如果我们制备了形如: 的叠加态。当火星人观测他所带的粒子时，发现粒子处于a态，他是无法判断粒子是因为自己的观测而坍缩到a态，还是地球人的观测使得自己的粒子已经坍缩到a态。

如果想要判断出自己的粒子是否还处在叠加态，火星人需要制备出大量的处于相同态的粒子分别观测，再统计所有观测结果进行判断。这看似提出一种判断粒子是否处于叠加态的方式，但不可克隆定理（No-cloning theorem）告诉我们是不能随意复制未知状态的量子态的，因此这种方式实际上也是不可实行的。

量子纠缠揭示了量子力学违背了定域性原理，即某处的粒子会以超光速的方式影响远处的物体。也因此量子纠缠被爱因斯坦称为“鬼魅般的超距作用”。但是，量子力学并不违背因果论，我们仍然不能超光速地传递信息。正因为如此，量子力学在经历一次次质疑后仍然能够维持其相对真理的地位。

by Quesmark

Q.E.D.

#投票

#本期答题团队

霜白、懒懒的下午三点半、yrLewis、某大型裸猿、Quesmark

#点击这里或识别下方二维码快速提问

#上期也精彩