把科学带回家专注于孩子的科普教育2小时前 【本文由公众号“把科学带回家”提供，ID：steamforkids】 圣诞树是怎么来的？ 圣诞节期间，大街小巷随处可见挂满装饰物的圣诞树。大家都知道圣诞节的由来，但圣诞树又是怎么来的？ 圣诞树并不只是一种树，它可以是松树、杉树或柏树等常绿植物。常青的圣诞树在宗教文化中寓意着永生。传说在8世纪，天主教传教士圣波尼法爵曾砍下一棵橡树，树桩上长出了一棵常绿树，成为了后来的圣诞树。 传说归传说，那么真实的历史又是怎样的呢？据记载，现代圣诞树起源于16世纪的德国。当时正处于文艺复兴时期，在每年12月24日的宗教活动上，人们会表演亚当和夏娃的舞台剧，而挂着苹果的常绿树则象征着伊甸园。后来这个节目被禁止在公共场合演出，一些人就把常绿植物搬回家，在屋内秘密表演。这就是我们熟悉的圣诞树的前身，只不过树上的苹果换成了圆球形的装饰物。 现代圣诞树上还装饰着五颜六色的彩灯，而在灯泡还没发明的过去，人们会在圣诞树上点蜡烛。据说，这项传统来自于16世纪的宗教改革者马丁·路德。在圣诞节期间的某个晚上，马丁·路德在林间漫步，突然被一棵杉树上闪耀的星光所吸引。为了将这一美景分享给家人，他砍下了这棵杉树带回家（简单粗暴x），并在树顶放上蜡烛模拟星光。 不过圣诞树真正流行起来还要到19世纪。那时英国维多利亚女王和德国的阿尔伯特亲王联姻，后者和德国移民把圣诞树的传统带到了英国。1846年，在伦敦的报纸上刊登了一张图片，描绘了维多利亚女王和丈夫带着孩子们在摆满礼物的圣诞树周围庆祝节日的画面。圣诞树自此流行开来。 围绕在圣诞树下的维多利亚女王一家 如今，人们会在种植园中专门栽种圣诞树，但遇到供应不足的情况，野外森林里的树木也会被砍伐。这就与圣诞节的美好愿景相违背，所以不妨用人造树替代圣诞树，一样可以制造圣诞气氛。 包装饮用水会变质吗？ 超市里几乎每种食品都有保质期。随着时间的推移，即使是未拆包装的食物也会因内部反应和外界环境（微生物入侵、温度、湿度等）的影响而渐渐变质。食物中的糖类、蛋白质和脂肪等有机质尤其受微生物的青睐。那么单纯的包装饮用水，比如瓶装矿泉水会变质吗？ 理论上，如果消毒杀菌处理足够彻底、包装足够严密，在正常环境下，水的保质期应该非常长，甚至是无限期的。美国食品药品监督管理局（FDA）对瓶装饮用水的保质期就不做要求。不过，我们还是经常会在瓶装水的包装上看到保质期。它通常指的是建议最佳饮用期限，而不代表过了这个期限，水就会变质。此外，设置保质期也可以方便货架商品的更新管理。但放置过久的瓶装水不排除会受外界因素影响，而导致密封性下降，所以也不能掉以轻心。 你可能还会担心矿泉水瓶的塑料是否会溶进水中。饮料瓶包括矿泉水瓶的主要材料是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），瓶底三角标志内的“1”指的就是这种塑料的编号。在常温下这种塑料是相对安全的，但如果温度超过60℃就有溶入水中的风险。所以存放矿泉水时要注意避开温度过高的环境。 另外一旦打开瓶盖，瓶内的水就开始暴露在空气中，与口腔的接触也会带入食物碎屑，变质在所难免，还是及时喝完为好。 蜂巢为什么是六边形的？ 对于这个问题的解释，我们最经常听到的是——蜜蜂是了不起的建筑设计师，拥有高超的数学计算能力。的确，蜂巢的正六边形构造设计令人类建筑师都感到佩服，每个蜂室的边角似乎都经过精心的测量演算，可以在节省材料的同时，使储存空间达到最大。但蜜蜂真的有这样的设计蓝图吗？在近距离观察了蜂巢的建造过程后，科学家们发现这些正六边形的构建或许并不需要蜜蜂的精密计算。 蜜蜂的蜂巢是由一个个格子状的蜂室连接而成的。每个蜂室的大小与蜜蜂体型相当。研究者发现，这些蜂室在形成之初其实是圆柱形，而非六棱柱。用于建造蜂巢的蜂蜡是一种粘弹性材料，刚建造出来的时候还未完全凝固，各个蜂室壁会趋向于融合到一起，最终呈现出六边形的截面。科学家还观察到有些蜜蜂会用体温加热蜂室内壁，以促进蜂室之间的融合。 蜂巢形成之初（a）和蜂室壁融合过程中（b）| 图源：B. L. Karihaloo et al.,2013 那么，为什么蜂室壁融合后就会形成六边形呢？你可以尝试在桌面上吹一些大小相近的泡泡，让它们在同一平面上互相紧挨着，这样一个泡泡周围就会有6个泡泡，接触面间的压力会使得夹在中间的泡泡被挤成六边形，达到最稳定状态。六边形蜂室的形成也是相同的原理。 尽管这项发现可能让蜜蜂建筑师的头衔有些失色，但大自然这位设计师的创造力依然值得惊叹。 掉入贯穿地球的隧道会怎样? 目前地球上垂直深度最大的人造洞是超过12千米深的科拉超深井，历经20年打造而成。然而这个深度对地球直径（赤道处约12756千米）而言，仍微不足道。但这并不妨碍我们假设地球上有这么一个贯穿地球的隧道，现在有一个勇士打算亲身经历一场地心探险，但他不想小心翼翼地爬下去，而是准备走捷径——从洞口纵身一跃。接下来会发生什么呢？ 首先是一个坏消息，地核压强是地表的350万倍，温度在6000℃以上。因此在这位勇士落到全程的1%之前，身体就会被压扁并烤焦。 地球内部构造模型 假设我们的勇士穿着能抵御这些伤害的护甲，那他就会开始加速下落，并达到常人难以承受的速度。在他落到地心后，会由于惯性穿越地心，继续飞向地球另一侧，即从下落变为上升，同时速度减慢，直到降为0，又重新下落。 假如不考虑空气阻力，勇士就会在地球两端不断做着往复运动，变成一个人体悠悠球……如果考虑空气阻力，他每次往返的速度都会越来越慢，上升的高度也越来越低，最后停留在地心上，成为第一位永存地心的烈士（剧终）。 |
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