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从喜马拉雅山顶将吸管直接插至海平面的水面能否吸到水?

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10.3 米的这个限制也不能算是错啦,不过抓着初中物理课本不放信誓旦旦说绝对不可能再高的小科学家们好可爱,所以你们猜 10 米以上的高树是怎么把水送上树梢的?

的确,直径超过几毫米的管子里的确没法承受 10 米以上的水柱(见 @小郭 的详细答案),但是如果利用毛细作用,水还是可以继续往上走的。毛细管提供的负压力和表面张力成正比,和管径成反比,基本上 3 微米的数量级就可以再向上顶 10 米,3 纳米左右就可以拉到珠穆朗玛峰。

不过,这里面有个一度困扰了科学家好久的 bug: 如果水柱超过 10 米高而且停止运动,那么可以计算得到的接近表面的水的绝对压强是负值!这个就有点反直觉了~

实际上,后来科学家们发现,小毛细管内可以存在所谓“负压水”。这个小短文很不错:

http://discovermagazine.com/2003/mar/featscienceof

在空间被严格限制的情况下,原本应该气化的水因为毛细管束缚只能保持液态(通俗的解释是,在足够小空间内但凡一个气泡生成,毛细压会导致气泡内部压强很大,又被自己压回去了……)。这种负压水承受了极大的张力,是热力学不稳定的 — 然而动力学上又气化不了。超过 10 米的高树就是通过这种毛细作用配合顶部的蒸发作用保证了水的连续向上输运。

当然了,毛细作用下的“负压水”有没有极限呢?我觉得应该是有的——不过根据近年的一些数据,负一千个大气压(对应一万米水柱)应该是可以实现的 [1]。另外,3nm 的尺度下毛细管压是否还遵循 Young-Laplace 方程呢?嗯修正肯定是需要的的,不过目前的模型在这个尺度上误差还算可以接受 [2]。

参考文献

(特意找了两个开放获取的文献,啧,希望能止住评论区的鸡同鸭讲)

[1] Caupin et al. “The stability limit and other open questions on water at negative pressure.” Liquid Polymorphism: Advances in Chemical Physics 152 (2013): 51-80.

http://ilm-perso.univ-lyon1.fr/~fcaupin/fichiersPDF/AdvChemPhys_Caupin-Stroock.pdf

[2] Liu et al. “Effectiveness of the Young-Laplace equation at nanoscale.” Scientific reports 6 (2016): 23936.

Effectiveness of the Young-Laplace equation at nanoscale

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嗯之前看了某些答案让我脾气不太好,这一版匆忙去掉了不合适的吐槽,望见谅。

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小事 · 你最难忘的旅行经历是怎样的?

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谈恋爱第十天,纪先生问:要不要一起开车去穿越亚欧?我说:好啊。

这个对话发生在 2015 年 1 月 27 日下午,彼时我俩是同一家互联网公司的员工,在 QQ 上闲聊时,决定来一次自驾环游亚欧之旅。

我们算了算所有的积蓄,又花了 8 个月做办签证、办车证、计划路线、做预算……然后辞职、上路,一走就是一年。

第 1 天,2015 年 9 月 12 日,我们从上海出发。

此后的 336 天、5.8 万公里、25 个国家和地区,12 个签证,40 次穿越边境,28 次通过海关,从太平洋西岸到大西洋东岸,我们在亚欧自驾环游了一圈。

第 4 天,抵达满洲里关口前的最后一个黄昏。一个朋友把万青的歌词改了送给我们:愿你身藏利刃,不会囿于昼夜、厨房与爱。

第 10 天,我们牵着手穿过奥尔洪岛的大风,去看贝加尔湖最明亮的湛蓝。

第 15 天,9 月的托木斯克已经飘起了雪,我们站在托木河畔看小舟划向一场紫红色的日落。

第 18 天,联系不到预订好的青旅,我们被一对夫妻和他们的两条狗、四只猫捡回了家。经过叶卡捷琳堡,也就从亚洲跨越到了欧洲。

第 22 天,我们把车“推”到了红场,受到了警察叔叔们热情的合影围观。

第 24 天,我们毫不害臊地踏进了莫斯科充满政治讽喻的性博物馆。

第 36 天,在罗瓦涅米跨过北极圈,开始了一段极寒中的旅程。住在北极小木屋的圣诞老人也祝我们好运,但我们还是没看见极光。

第 40 天,在瑞典荒野公路的风雪中,遇见用直升机与四轮摩托放牧驯鹿的萨米人。

第 47 天,在挪威卑尔根,我们拜访了这个国家唯二纯手工制作烟斗的匠人之一。纪先生收获一支半成品烟斗,并向这位师傅讨教了制作技艺。

第 48 天,别人花两个小时就能登上的布道岩,我走了 3 个小时,还得一路被纪先生提携。

第 52 天,走进丹麦哥本哈根的克里斯钦自由城,城内满是毒品、嬉皮士与黑帮。

第 60 天,在荷兰的鹿特丹,像一个真正的荷兰人那样生吃 Harling 鱼。

第 66 天,回到在英国伦敦的母校 LSE。毕业多年后,我成为了一个流浪在路上,白天开车看风景、深夜改稿回邮件的旅行作者。幸运的是,有一个同样在流浪中,白天开车拍风景、深夜写代码整理照片的人相陪。

第 78 天,住进苏格兰北部建于中世纪的阿克拉吉尔城堡是纪先生送给我的生日礼物。

第 86 天,在爱尔兰的野性大西洋之路的银沙滩上,留下了转瞬即逝的签名:2Lunatics,两个做梦要环游世界、且正在实现的疯子。

第 94 天,在都柏林的健力士啤酒展览馆获得了“酒保合格证”。

第 185 天,在英国乡村科茨沃尔德,林语堂说:“世界大同的理想生活,就是住在英国的乡村,屋里装着美国的水电煤气管子,请个中国厨师,娶个日本太太,再找个法国情人。”

第 203 天,两个毫无自拍经验的人在法国巴黎迪士尼的城堡前比了半天都拍不全脸,路人实在看不下去,主动给我们拍了这张合影。

第 214 天,在四月节期间的塞维利亚,融入身着曼妙长裙、头顶大红花的吉普赛装束女子。

第 224 天,在阳光炽烈的阿尔勒,我拿着地图,他拿着相机,一处处地寻找和拍摄梵高曾经画过的实景。

第 227 天,在尼斯的蔚蓝海岸,车窗被砸、行李被盗,就连刚买的婚纱也被偷了。我伤心得哭不出来,甚至想放弃旅程;而他带我去逛集市、拍照片、吃美食,逗我开心。

第 242 天,在意大利的巴里,认识了和妻子一起收养流浪狗、种植全球各种品种辣椒的爱尔兰人马克。住在他家的几天,我们吃到了好几种美妙无比的意大利面。

第 248 天,在希腊的圣托里尼岛上举办了婚礼。求婚时,纪先生用的是一根金色扎带和一颗天蓝色 MM 豆做成的简易戒指。旅途中,婚纱在法国尼斯被砸车偷走。但婚礼还是顺利举行了,仪式极简单,海风将我们的发型吹得七零八落,这暮色中的时光是我们最珍视的旅途回忆。

第 251 天,从卫城下来后去朋友推荐的中餐厅吃饭,遇见了艾未未。他向我们示范了如何正确地自拍,并且邀请我们第二天去看他的展览。

第 270 天,斋月第一天,在伊斯坦布尔大巴扎认识的当地朋友邀请我们日落后共享奥斯曼烤肉。我们还学会了如何用水烟吹泡泡。

第 276 天,面对卡帕多奇亚奇特如外星球的地貌,我俩拍了一张久违的合照。

第 282 天,在土耳其与伊朗的边境被手持 AK47 的库尔德武装拦下车。纪先生冷静地与对方交涉,直到我们被放走。

第 289 天,“伊斯法罕半天下”的说法固然带着点波斯人的自大,但精细绘制的清真寺墙壁与拱顶确实令人叹为观止。

第 302 天,在伊朗加兹温遇见了一位有点神经质的摇滚歌手和画家。他在餐桌上画画,将中文加进即兴创作的歌里,他的包里同时装着古兰经和圣经。

第 317 天,在格鲁吉亚首都第比利斯的地下印刷所,结识了一位自称“克格勃”、对共产主义坚信不疑的老人。

第 324 天,从亚美尼亚翻越崇山峻岭去往卡拉巴赫,一个不被任何国家所承认的“国家”。

第 336 天,2016 年 8 月 12 日,在哈萨克斯坦和中国的边境,与开着皮卡环游世界的德国人道别,我们从霍尔果斯关口回到了国内。

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这不是一条特别小众的路线,旅行经历丰富的人,去多几次就能踏遍同样的土地。但这对我们而言是一次无可比拟的旅程,它意味着这一年的时光我们都在陌生的土地度过,每一秒都是未知,每踏出一步都可能遇见奇妙的人与事。

为什么我们要去穿越亚欧?

因为当时就在讨论这个话题,因为我们对旅行有瘾,因为这半个世界的风景、这半个世界的人就在那里,因为我们以为自己会过上庸常的生活却突然挑起了一个关于梦想的话题,而在这个敢不敢的挑战面前,我们只能也只会说,敢。

这只是两个马上就要妥协的人,遇见了同样还不肯甘心的人,心照不宣决定拼一把。

我们的经历写成了一本书《只有寻找和遇见》:

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为什么要给马钉马掌?

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楼上的

@Devymex Wang

列出的两个原因都很正确。我在别的答案里多次提过 No hoof, no horse 这句话,蹄对马的重要性不言而喻。人类把马驯养(domesticate)后便改变了马的部分自然习性,无论是对挽用马(

挽用马是什么马? – 马

) 或是骑乘马而言都是如此。

举个例子,在完全自然条件下生存的野马,大部分时间是无需急速飞奔的(gallop),除非面临天敌的追赶,而且也可以趋利避害,绕开乱石较多的地面,以避免马蹄被伤到。而被人驯养的马,是被赋予了功用的,挽用马用来拉货或拉车,骑乘马作为休闲娱乐、赛马或马术表演等,都负载了额外重量和增加了运动量。他们的马蹄就会较野马磨损快且容易受伤(crack)。就像这样:

如果不去给马蹄上药及时医治的话,那个缝隙里就会滋生细菌,最终发炎感染,这时钉上马掌就像给我们的脚穿上鞋,起到很好的保护作用(马掌的英文就是 Horse Shoe)。

对了,马蹄翻过来的图应该是这样,上面答案里的图那个三角沟壑的部分(frog)淤积了很多淤泥,对马蹄也是非常有害的,同样会滋生细菌发炎感染。所以我之前在马场实习时每天早上第一件事就是把马蹄这样抬起来,再用一个小钩子将这些淤积在马蹄里的脏物除去。

但是因为钉马掌的成本很高,所以并不是每匹马都会有马掌。例如在我之前工作的马场,几乎所有用作繁育的母马都没有马掌,但一定需要修蹄师来定期修蹄(trim),就像我们要定期剪指甲磨指甲一样。

值得一提的是,在西方国家,修蹄师是一项非常有技术含量且收入很高的职业,甚至相当于马蹄的专科医生。在爱尔兰,想成为修蹄师需要在专门的学校学习四年,最终经过严格的评审,拿到学位之后才能持证上岗,每年毕业生也只有 20 位左右。其中就有一位目前在中国 / 亚洲发展,就是我认识的 Arthur, 他可是拥有修蹄师硕士学位的哈哈:

爱尔兰小伙重庆钉马蹄 还是个硕士生·重庆晨报数字报

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