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是真是假

2020-05-13

科学Fans 2020年3期
关键词:库欣潮汐臀部

人掉進黑洞真的会变成面条吗?

自从人类拍下黑洞的第一张照片,关于它的各种“花边”新闻似乎总在挑战人们兴趣的上限。最近,有一位读者问我,电影《星际穿越》里的男主角库珀在进入黑洞视界后,居然还生龙活虎地活到了全剧终,他不是应该变成一根细溜溜的意大利面吗?

影视剧的确给黑洞制造了太多神秘感,在畅想黑洞这条路上,不停地激发我们的好奇心。但是到目前为止人类从未到达过黑洞,那么人掉进黑洞之后会变成面条,这种说法可靠吗?

ChenyuZHU(应用物理学专业):

不兜圈子,先给答案,人掉进黑洞之后会变成面条这个说法是有一定道理的。先来感受一下人掉进黑洞的画面:当人刚掉入黑洞时,不会马上感到不适,在失重的状态下,人其实根本感觉不到自己在往下坠。此时,唯一让人害怕的是周围一片漆黑,伸手不见五指。随后,渐渐地,身体会感到越来越重越来越重,这便是潮汐力出现了。

那么,什么是潮汐力呢?首先,万事万物之间都有引力,即使我们站在地球的地面上,也会受月球引力影响。而我们的头部和脚部因为与月球之间距离不同,也会受到不同强度的引力,而这个引力差就被称为潮汐力。不过由于我们的身高差很小,潮汐力可以忽略不计,但如果把地点换成黑洞,那对人产生的影响则完全不同。黑洞拥有强大的引力场,当一个人在黑洞边缘疯狂试探时,由于头和脚离黑洞的距离差一米多,因此受到的潮汐力会比在地球上大得多,以至于不可忽略。

在天文学中有一个大名鼎鼎的术语叫“意大利面化”,用来形容一个物体进入很强的引力场后被潮汐力变成一根长条状物体的过程。经过受力分析就会发现,当人逐渐靠近黑洞,受其强大引力的影响,潮汐力在竖直方向上倾向于把人往两头拉(水平方向上倾向于把人往中间挤),所以人一旦掉进黑洞就会被不断拉长变细,最后变成一根“意大利面”。

不过这并不是人掉进黑洞的完结篇,在掉进黑洞的过程中,人的身体是受不了这么强的潮汐力作用的。那么人最后会变成什么样呢?人的身体会像一根橡皮筋一样被一直拉长,直到断成两截,然后这两截橡皮筋继续被拉长,如此往复,最后这些被潮汐力撕成的碎片,最终会排列成无数根意大利面……

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洛希极限指的是一个物体被潮汐力解体的最大距离,这个距离取决于中心天体的半径、密度大小,以及被解体的物体本身的密度大小。黑洞的密度非常大,因此洛希极限也大,一个人掉进黑洞后会先被撕裂,然后再被意大利面化。

运动后立刻坐下,屁股真的会变大吗?

每次体育课跑完操场,同学都会叮嘱我“千万别坐下,一坐屁股大”。一开始,我还真不敢坐,担心身材走了样。但听的次数多了,我开始好奇,难道影响真的那么大?于是在一次操场小跑之后,我干脆立刻坐下,以验证此话的真实性。没想到的是,我发现屁股真的变大了。

不过许多喜欢运动的人对此提出质疑,觉得自己健身这么多年,立刻坐下的情况时有发生,如果真如上面所说,那屁股应该早就大到塞不进座椅。那么,到底运动后立刻坐下,会不会让屁股变大呢?

Roy Wang(临床医学专业):

当我们在进行跑步、骑车,打篮球等运动的时候,为了给下肢提供能量,身体的血液流通会加速,血液也会大量流向臀部和大腿。当运动结束后,如果立马坐下,静脉回流受阻,大量血液瘀滞在下肢和臀部,会让人在直观感受上觉得屁股发胀,给人屁股变大的错觉。但其实这只是暂时的,并不会真的让屁股变大。这就好比健身时练习肱二头肌,肱二头肌会在练完之后充血变大,但如果之后停止练习,大概一天后肌肉便会“隐身”,恢复原样。

运动后立马坐下,不会导致屁股变大。但如果你长期每次运动后都立刻坐下,而且每一次都坐几个甚至十几个小时,屁股变大也不是没有可能。因为臀部肌肉长期处于被压迫的状态,会影响局部的血液供应,导致肌肉缺血缺氧。这会影响臀部肌肉,而这样的影响有可能是暂时性的,也有可能是长期性不可逆的。

再来捋一下缺血缺氧是怎样对肌肉产生影响的:在物质代谢方面,缺血缺氧使葡萄糖的有氧氧化水平降低而无氧酵解增多,产生大量乳酸;在能量代谢方面,缺血缺氧使能量代谢降低,三磷酸腺苷合成减少;同时,缺血缺氧还会产生大量的自由基。上述情况均可影响细胞代谢和细胞膜的物质转运功能,麻痹周围神经,引起胀大和麻木感。

其实,屁股变大通常是由脂肪堆积、库欣综合征等脂质代谢障碍类疾病引起的,运动后立刻坐下并不是导致屁股变大的原因。

虽然运动完后立刻坐下不会使屁股变大,但会导致血流不通畅,有可能造成身体不适,出现如心悸、胸闷、气短、眩晕等症状。因此在剧烈运动后,一般建议用10~15分钟做做拉伸运动,或多缓步走动一阵,等到心跳和呼吸恢复平稳之后,再坐下休息。

①库欣综合征

库欣综合征(Cushing syndrome)又称皮质醇增多症(Hypercortisolism),是由于多种原因引起的肾上腺皮质长期分泌过多糖皮质激素所产生的临床症候群,也称为内源性库欣综合征。

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