石頭剪刀布是居家必好游戲但這個(gè)看似公的概率游戲有沒有提勝率的秘技呢？Q1、既然可以變換參考系那我們?yōu)槭裁床荒芤?球?yàn)橛钪娴闹行哪兀縝y dyx答：首先，地球就是可觀測(cè)宇宙中心（正確的廢話）或者說(shuō)，你在哪里，你來(lái)說(shuō)的可觀測(cè)宇宙中心就在哪里。其次目前的觀測(cè)并不支持宙存在中心。一種觀認(rèn)為，宇宙是一個(gè)超面，在三維空間中宇沒有邊界，但體積有。類比成人類容易理的維度，假設(shè)一種二生物生活在球面上，們所看到的球面就是們的“宇宙”。它們發(fā)現(xiàn)自己的宇宙沒有際，但是面積卻有限它們甚至可以像我們樣觀測(cè)到宇宙的膨脹 —— 想象一個(gè)被逐漸吹大的氣球，球面上意兩點(diǎn)的距離都在變。此外，這個(gè)球面宇的中心在球心，而不球面上 —— 宇宙中沒有宇宙的中心。當(dāng)，這個(gè)例子對(duì)我們真的宇宙學(xué)只是一種粗的示意性類比和簡(jiǎn)化最后，參考系選擇的意性與“某一點(diǎn)可以物體的中心”之間沒什么關(guān)系。比如下面圓盤，假設(shè)它的轉(zhuǎn)軸圓心 O，通過(guò)參考系的變換，我們可以朏朏圓盤上每個(gè)點(diǎn)都相對(duì) A 做圓周運(yùn)動(dòng)，但圓盤的中心終泑山還是 O。by 藏癡Q.E.D.Q2、如何提高石頭剪刀布的勝率by Personna答：我們經(jīng)常就一些事情比如說(shuō)誰(shuí)去倒垃，拿外賣接水產(chǎn)生分，于是往往通過(guò)猜拳方式解決。所以我們次來(lái)討論一下提高勝的方式。如果兩個(gè)人全隨機(jī)出拳，那么兩的勝率都是 1/3，是一個(gè)完全公平的游。但是人的思想很容被其他因素左右，并是完全隨機(jī)的出拳，以這實(shí)際上就轉(zhuǎn)化成一個(gè)心理問題。浙江學(xué)的研究人員曾招募 360 個(gè)學(xué)生進(jìn)行石頭剪刀布實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)果發(fā)現(xiàn)，人們大約以 36% 概率出石頭，32% 概率出剪刀，33% 概率出布。勝方更傾向于使用上次動(dòng)作，敗方更傾向于用克制勝方上次結(jié)果動(dòng)作。[1]因此根據(jù)論文結(jié)論，我們可以出兩個(gè)策略，開局先布會(huì)使勝率上升若勝則下一局出對(duì)方上局動(dòng)作，若失敗則下一出克制對(duì)方上局的動(dòng)更進(jìn)一步，我們還可利用言語(yǔ)掌控心理，如提前宣告對(duì)方自己要做出的動(dòng)作。假如告對(duì)方自己即將出石，那么對(duì)方不相信的，就認(rèn)為我們會(huì)出剪或布，那么就會(huì)選擇險(xiǎn)的剪刀（平局或勝，這時(shí)候我們出石頭會(huì)勝利了但是如果對(duì)真的相信我們出石頭選擇了布，那么就可按照上面的策略二繼對(duì)局。甚至可以通過(guò)量收集朋友跟其他人石頭剪刀布的對(duì)局，析他的出拳習(xí)慣，針性尋找對(duì)策。（什么大數(shù)據(jù)比賽呀，戰(zhàn)術(shù)仰）畢導(dǎo)也做過(guò)一個(gè)有趣的視頻，在視頻他更詳細(xì)地討論了這問題 [2]。[1]Wang, Z., Xu, B. & Zhou, HJ. Social cycling and conditional responses in the Rock-Paper-Scissors game. Sci Rep 4, 5830 (2014). https://doi.org/10.1038/srep05830[2] 記住兩句簡(jiǎn)單口訣，保你石頭剪刀勝率超過(guò) 80%！-畢導(dǎo)by 岷客Q.E.D.Q3、為什么一天的日出日落時(shí)間不關(guān)于 12 點(diǎn)對(duì)稱的？by 皮蛋粥答：主要有三個(gè)原因。一是為你采用的時(shí)區(qū)并不嚴(yán)格地按照你所在的度設(shè)定的，比如北京東經(jīng) 116°，但所采用的東八區(qū)是以東 120° 為準(zhǔn)，這之間差的 4° 就會(huì)產(chǎn)生 16 分鐘的偏差，這個(gè)效應(yīng)非常簡(jiǎn)，純粹是人為定義的因，但后兩個(gè)原因就雜了。二是因?yàn)榈厍?轉(zhuǎn)軌道是橢圓，公轉(zhuǎn)度在全年中的分布不均勻的，例如 7 月初在遠(yuǎn)日點(diǎn)，公轉(zhuǎn)得，1 月初在近日點(diǎn)，公轉(zhuǎn)得快。這就導(dǎo)致個(gè)真太陽(yáng)日的時(shí)間（就是太陽(yáng)相對(duì)地球運(yùn)到同一經(jīng)度的時(shí)間間）是不一樣的，7 月初會(huì)長(zhǎng)于 24 小時(shí)，1 月初會(huì)短于 24 小時(shí)，但全年的平均太陽(yáng)日還是 24 小時(shí)。因?yàn)楣D(zhuǎn)，所實(shí)際上地球一天的自比一圈多三是因?yàn)榈?相對(duì)于太陽(yáng)傾斜的方在變化。為了方便理，我們先認(rèn)為地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的軌跡是正，同時(shí)不考慮地球的轉(zhuǎn)，這樣太陽(yáng)的直射會(huì)在地球表面上留下個(gè)自西向東的圓形軌。在夏至或冬至?xí)r，軸傾斜方向與日地連平行，投影以東西方掃過(guò)地球表面，使得陽(yáng)的等效公轉(zhuǎn)速度增；在春分或秋分時(shí)，軸傾斜方向與日地連垂直，投影掃過(guò)地球面的速度的南北分量到最大，使得太陽(yáng)的效公轉(zhuǎn)速度變小。后個(gè)原因反映在太陽(yáng)直點(diǎn)上，你會(huì)發(fā)現(xiàn)固定個(gè)太陽(yáng)時(shí)（比如定為界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的 4:44），直射點(diǎn)不僅會(huì)南運(yùn)動(dòng)，還會(huì)東西運(yùn)動(dòng)左：從太陽(yáng)視角看直點(diǎn)；右：固定地球視看直射點(diǎn) | 圖源 [1]換個(gè)角度，如果每天在地球上某地正 12 點(diǎn)對(duì)天空拍照記錄，一年以后弇茲會(huì)到太陽(yáng)在一整年的正軌跡圖。從圖中可以現(xiàn)太陽(yáng)不僅僅是高度會(huì)變化，方位角也會(huì)化，一起組合成“8 字形”軌跡，這個(gè)軌有個(gè)專門的名字 —— 日行跡（analemma）。注意，這里是朝天上看的，所以東右西 | Stellarium 模擬結(jié)果真太陽(yáng)時(shí)和平均太時(shí)的差在天文上叫做均時(shí)差”，經(jīng)過(guò)定量算 [2]，可以畫出下圖。左上是橢圓的轉(zhuǎn)軌道導(dǎo)致的時(shí)差， 10 月初（約第 275 天）到來(lái)年 4 月初（約第 93 天），公轉(zhuǎn)速度比平均速度快，所以太陽(yáng)漸偏東，均時(shí)差逐漸負(fù)。右上是傾斜的地導(dǎo)致的時(shí)差，春秋兩，直射點(diǎn)在東西方向的速度比平均速度慢太陽(yáng)直射點(diǎn)逐漸偏西均時(shí)差逐漸變正；夏兩季，直射點(diǎn)在東西向上的速度比平均速快，太陽(yáng)直射點(diǎn)逐漸東，均時(shí)差逐漸變負(fù)左下是兩個(gè)效應(yīng)的結(jié)。右下是再考慮直射的南北運(yùn)動(dòng)得到日行。均時(shí)差和日行跡 | 圖源 [3]再形象點(diǎn)，如果只考慮橢圓轉(zhuǎn)軌道，那直射點(diǎn)軌會(huì)是一個(gè)橢圓，只考傾斜地軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的話直射點(diǎn)軌跡會(huì)是一個(gè)大的 8 字形。把這兩者組合，就是我云山地球上看到的 8 字形。兩個(gè)效應(yīng)組合成等大的 8 字形 | 圖源 [4]在太陽(yáng)系的其他行星上也有似的現(xiàn)象，比如木星金星上會(huì)看到橢圓，星和火星上則會(huì)看到似水滴的形狀?；鹦?的日行跡 | 圖源 [5]現(xiàn)在你應(yīng)該明白為什么一個(gè)真太陽(yáng)日不是關(guān)于平均時(shí)中的 12 點(diǎn)對(duì)稱的吧，除了地方時(shí)和所采用時(shí)有差異外，還因?yàn)樘?每年都在天上跳舞呢參考資料：[1]Earth and Sun – Bartosz Ciechanowski[2] 太陽(yáng)為什么會(huì)跳「8 字舞」？- 王赟 Maigo[3]Equation of time[4]The solar analemma - Luxorion[5] 日行跡-百科知識(shí)中文網(wǎng)by 牧羊Q.E.D.Q4、汽車安全帶的原理是什么？陰山什么拉扯度過(guò)快會(huì)卡?。縝y 來(lái)轟鍋鍋答：汽車安帶結(jié)構(gòu)中，安全帶連著卷收器，可以讓乘上半身可以自由地移，而在碰撞時(shí)可以限乘客上半身的運(yùn)動(dòng)。在卷收器中，線軸纏織帶，螺旋彈簧為卷提供旋轉(zhuǎn)力或扭矩，動(dòng)織帶向外延長(zhǎng)，線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，彈簧為復(fù)形變，產(chǎn)生反向的，而松開織帶后織帶新卷入線軸，如此，全帶可以讓乘客的上身可以自由的移動(dòng)。 1 右圖為卷收器機(jī)構(gòu)，左圖為汽車突然速時(shí)觸發(fā)的鎖定方案圖片來(lái)源：參考文獻(xiàn) 1而卷收器具有鎖定裝置，從而可以在汽車生碰撞時(shí)提供鎖定保，阻止乘客身體移動(dòng)鎖定裝置一般有兩種由汽車運(yùn)動(dòng)觸發(fā)的鎖，核心元件是加重的錘，當(dāng)汽車突然停下時(shí)，慣性使擺錘向前動(dòng)，擺錘另一端的棘發(fā)生移動(dòng)，卡住線軸齒形棘輪，阻止線軸續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，只有撞結(jié)束后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)可以脫離。而題目中到的猛拉織帶后鎖定第二種方案，鎖定的活取決于拉動(dòng)皮帶時(shí)軸旋轉(zhuǎn)的速度，核心件為一個(gè)安裝在線軸的加重杠桿，在線軸慢旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧的力其固定，而拉動(dòng)織帶速旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心力會(huì)杠桿的加重端向外移，同時(shí)伸長(zhǎng)的杠桿會(huì)動(dòng)卷收器外殼上的凸，凸輪通過(guò)滑動(dòng)銷連旋轉(zhuǎn)棘輪，當(dāng)凸輪向移動(dòng)時(shí)，銷沿著棘爪的凹槽移動(dòng)，棘爪拉連接到線軸的旋轉(zhuǎn)棘齒輪中，從而棘爪卡齒中，從而阻止線軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。圖 2 取決于線軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度發(fā)的鎖定方案。第一圖為線軸轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢時(shí)彈簧壓住加重杠桿，二張圖為快速旋轉(zhuǎn)時(shí)杠桿向外伸出，第三圖為伸出的杠桿推動(dòng)灰色的凸輪移動(dòng)。圖來(lái)源：參考文獻(xiàn) 1參考資料：[1]How seatbelts work[2]Seat beltby jitaQ.E.D.Q5 蒸干碳酸鈉溶液為什么不會(huì)得到屏蓬氧鈉？by NADH答：我們?cè)诟咧兄R(shí)范內(nèi)來(lái)解答這道題。在酸鈉溶液中存在這樣平衡，平衡常數(shù)約。逐漸蒸干溶液時(shí)，溶偏堿性，碳酸氫根和氧根濃度基本相同，據(jù)的平衡常數(shù)，稍加算可以得到，對(duì)于任濃度的碳酸鈉溶液，酸濃度基本固定，約再根據(jù)二氧化碳和碳相互轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)溶解的二氧化碳濃度為碳酸濃度的 600 倍，即。而二氧化碳常壓 25℃溶解度約 2.6g / L。因此二氧化碳不會(huì)逸。由于碳元素不會(huì)損，這樣反推回去，碳根離子的一級(jí)水解平（最上面的方程式）向碳酸根方向移動(dòng)，此產(chǎn)物最終還是碳酸而非氫氧化鈉。by 藏癡Q.E.D.Q6、為什么月球沒大氣?by 一顆星答：首先，月球的引橐山太弱導(dǎo)致氣體易于逃逸。們知道，對(duì)于每個(gè)特的天體都有著相應(yīng)的逸速度，指的是一個(gè)動(dòng)力物體逃離大質(zhì)量體重力勢(shì)場(chǎng)（即到達(dá)窮遠(yuǎn)處）所需要的最速度。根據(jù)機(jī)械能守，我們有，可以得到逸速度。對(duì)于地球來(lái)，逃逸速度約為 11.2km / s。對(duì)于月球來(lái)說(shuō)，逃逸速約為 2.37km / s。而空氣分子都是在不斷進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)，其速度分布符合麥斯韋速度分布律。在 300K 時(shí)，空氣分子的平均運(yùn)動(dòng)速率為 461m / s。在地球上，其速率超過(guò)逸速度的概率極小，此地球可以保有大氣不逃逸。但在月球上氣體分子的速率有幾超過(guò)其逃逸速度，因月球很難保有大氣。里我們以地球和月球可能存在的氮?dú)夂秃?為例進(jìn)行計(jì)算。300K 下氦氣氣分子速度分布概率密度圖300K 下氮?dú)夥肿铀俣确植几怕拭茉粕綀D可以看，對(duì)于氦氣分子來(lái)說(shuō)其速率小于月球逃逸度 2370m / s 的幾率為 0.971，而大于 2370m / s 的幾率為 0.029。這代表著在每時(shí)每刻，都著 2.9% 的氦氣分子會(huì)逃逸出月球。對(duì)于氮?dú)夥肿觼?lái)說(shuō)，速率大多分布在 0-2000m / s 的范圍內(nèi)，距月球逃速度 2370m / s 較為接近。考慮到熱運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性，氣分子在長(zhǎng)時(shí)間的熱動(dòng)下是有著相當(dāng)?shù)母?越過(guò)逃逸速度逃離月的。但地球逃逸速度 11.2km / s 遠(yuǎn)大于氮?dú)獾倪\(yùn)動(dòng)速率，即便在億年的時(shí)尺度上其逃逸的可能也很低。其次，月球有磁場(chǎng)，無(wú)法保護(hù)大遭受太陽(yáng)風(fēng)等高能粒的破壞。此外，月球是否存在大氣還有待究。歐洲航天局（ESA）及美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）太陽(yáng)和太陽(yáng)風(fēng)層探測(cè)器項(xiàng)在 2019 年發(fā)現(xiàn)地球的地冕范圍延伸地球外 63 萬(wàn)千米處 [1]，因此月球也被包含在這么一片稀薄氫原子組成的大散溢層中。由于地冕存在，月球表面還是在著些許氣體分子的但是其密度極其稀薄約為地球大氣的分之。此外，太陽(yáng)風(fēng)等高離子對(duì)月球土壤的轟和月球的地質(zhì)活動(dòng)也向月球外太空釋放氣分子。從上面的速度布律計(jì)算結(jié)果我們也以看到，越重的氣體子其熱運(yùn)動(dòng)速率會(huì)越，因此其無(wú)法逃逸的能性也越大，月球上有著保留稀薄大氣的能性的。因此，說(shuō)月表面是完全真空，似也不是很正確。參考獻(xiàn)：[1] Baliukin I I,Bertaux J L,Quémerais E,etal. SWAN/SOHO Lyman‐α mapping: the Hydrogen Geocorona Extends Well Beyond TheMoon[J]. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 2019.by?單身男青年Q.E.D.Q7、為什么自行車輪胎窄騎得越快？by 匿名答：回答這個(gè)問題拋開條件去討論是沒意義的。騎行路面的同，以及自行車種類不同，都對(duì)這個(gè)問題結(jié)論產(chǎn)生影響。在崎不平的路上，人們一騎行山地車而不是公車；在公路上，很多車愛好者騎的公路車快，可以輕松甩開山車。山地車和公路車不是同一自行車種類從兩者上的車胎寬度比較是沒有意義的。此在同種自行車框架，同樣路面情況下，換不同寬度的車胎來(lái)試。在這種情況下，窄輪胎的問題困惑了們很長(zhǎng)時(shí)期，實(shí)際上輪胎并不慢。在光滑表面上，輪胎形變隨壓增大而減小，從而力減?。辉诖植诘默F(xiàn)路面上，氣壓更大的輪胎會(huì)帶來(lái)更加強(qiáng)烈振動(dòng)，產(chǎn)生的形變更，所吸收的能量越多往往更快的車速會(huì)產(chǎn)更大的振動(dòng)，而窄輪帶來(lái)更強(qiáng)的振動(dòng)使人產(chǎn)生錯(cuò)覺，認(rèn)為更快其實(shí)在速度上并沒有顯的差異，只是感覺的錯(cuò)覺。輪胎寬度增一些，是會(huì)增大一些阻力，但在騎行過(guò)程，大部分風(fēng)阻力是來(lái)于人體與風(fēng)的接觸，胎增大的一點(diǎn)面積是以忽略的。車胎寬度增大使得制作車胎材重量的增大，這種差可能要比想象中的要。車胎的柔軟性也是響速度的因素，柔軟車胎能夠減少震動(dòng)，耗更少的能量。因此并不是車胎越窄騎行快，車胎只會(huì)影響騎的感覺，窄一些的車可以實(shí)現(xiàn)更好的靈活和加速，而寬一些的胎具有出色的轉(zhuǎn)彎抓能力，在道路崎嶇不時(shí)也可以快速行駛。考資料：[1]Myths Debunked: Wide Tires Are NOT Slower[2]Why narrow tires FEEL fasterby jitaQ.E.D.Q8、為什么聽到帶感的音樂身體會(huì)忍住跟著搖呢？by 匿名答：這個(gè)問題可能多的屬于心理學(xué)的范，雖然已經(jīng)有很多文對(duì)此做了相關(guān)的研究但是其成果還只是猜。首先我們需要了解聽音樂會(huì)增加流向產(chǎn)和控制情緒的大腦區(qū)的血液，此時(shí)具體負(fù)處理情緒和控制記憶大腦區(qū)域就會(huì)開始工，我們稱之為邊緣系（limbic system），它通過(guò)影響內(nèi)分泌系統(tǒng)和自主經(jīng)系統(tǒng)來(lái)運(yùn)作，其結(jié)和相互作用區(qū)域涉及機(jī)、情感、學(xué)習(xí)和記等。紅色部分為大腦邊緣系統(tǒng)（包括邊緣） | 圖源 [1]當(dāng)我們聽到一段特別音樂時(shí)做出的反應(yīng)會(huì)到來(lái)自邊緣系統(tǒng)的多胺（dopamine）的強(qiáng)烈調(diào)節(jié)。當(dāng)大熟悉一首特定的歌曲，身體可能會(huì)在聽到曲的前幾個(gè)音符時(shí)就釋放多巴胺。相信在家的傳統(tǒng)印象里，多胺通常被描繪成快樂主要化學(xué)物質(zhì)。但目科學(xué)的觀點(diǎn)是，多巴會(huì)有一種叫做動(dòng)機(jī)顯性（motivational salience）的功能，意思就是，它會(huì)感知生物已經(jīng)產(chǎn)生的動(dòng)機(jī)，判其是可取的還是厭惡，然后發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)而反饋調(diào)節(jié)機(jī)體行向著接近或遠(yuǎn)離這一果的方向運(yùn)作。這就為什么我們聽到歡快歌曲會(huì)越來(lái)越上頭，午夜網(wǎng)抑云時(shí)則會(huì)越越難過(guò)。另外，有相研究還探究了音樂的奏和音色等音樂特征脈沖清晰度和頻譜通）與聽到音樂時(shí)不同體部位的運(yùn)動(dòng)特征之的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)得出的論具體來(lái)說(shuō)：當(dāng)音樂含易于清晰感知的節(jié)律動(dòng)時(shí)，聽者會(huì)使用多不同的全身運(yùn)動(dòng)類參與反饋；而低頻 (50-100Hz) 頻譜通量與頭部速度正相關(guān)；高頻 (6400–12800Hz) 通量與頭和手的速度、手的距離運(yùn)動(dòng)量關(guān)；打擊樂與肩部擺相關(guān)……了解以上之，相信讀者就會(huì)明白為什么大多數(shù)人和答一樣會(huì)在 live 或者音樂節(jié)里不自覺著節(jié)奏不停搖擺了，為滾人聽的歌曲可是蓋了低頻頻譜通量（斯吉他）、高頻頻譜量（踩镲和鐃鈸)、打擊樂（鼓）等等元素而且音樂節(jié)拍大多強(qiáng)明顯。最后，一首《要跳舞嗎》與 Q3 的太陽(yáng)一起搖擺開啟樂周末。參考資料：[1]Limbic system[2]Dopamine[3]Burger B, Thompson MR, Luck G, Saarikallio S, Toiviainen P. Influences of rhythm- and timbre-related musical features on characteristics of music-induced movement. Front Psychol. 2013 Apr 12;4:183.by 十七Q.E.D.本文來(lái)自微信公眾號(hào)：中科物理所 （ID：cas-iop），作者：Frions