【物理科普】我们在运动场上为什么习惯逆时针跑?

  原标题:【物理科普】我们在运动场上为什么习惯逆时针跑?

  本文转载自公众号“把科学带回家”(ID:steamforkids)

  我们 在运动场上 为什么习惯逆时针跑?

  

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  不管是体育课还是田径比赛,大家都会自觉在运动场上逆时针跑。

  历史上的赛跑方向其实既有逆时针,也有顺时针。到了20世纪早期,国际田径联合会才要求将赛跑方向设置为逆时针。为什么这样规定?目前也没有一个权威说法,只有众说纷纭的推测。

  一种说法认为这跟大多数人是右撇子有关。由于作为主力的右臂和右腿更强壮,我们在转弯时倾向于用右侧身体发力,转向左侧,即逆时针旋转。

  还有的人提出,这是为了给跑道周围的观众,尤其是前排观众更好的观赛体验。阅读时我们大都习惯从左向右看,当运动员从我们面前跑过时,我们也会习惯如此。

  其他说法还有:负责泵血的心脏在左侧,这会让身体重心在跑步时稍向左偏移;逆时针顺应北半球的地转偏向力,等等。但这些说法都缺乏说服力,就拿地转偏向力而言,它的影响只表现在像气旋、洋流这样的宏观尺度上,对人体的影响微乎其微。

  最后一种解释供大家开心。

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  蹲久了站起来为什么会头昏眼花?

  

  蹲久了猛地站起来,往往会两眼发黑,要缓一会儿才好。很多人会告诉你这是因为贫血,但事实是大多数人都会这样,总不可能人人贫血?

  不过,这种症状的确跟血压暂时降低有关。蹲久了突然起身会让下肢血液来不及回流到心脏,心脏泵出的血液少了,大脑就会供血不足,让你头昏眼花。

  如果站起身后,血液在3分钟内收缩压降低了20毫米汞柱(高血压患者30毫米汞柱)以上,或舒张压降低10毫米汞柱以上,就可以被诊断为直立性低血压 (orthostatic hypotension)。

  每个人都可能出现轻度直立性低血压,但在中老年群体和低血压患者中更为严重,也更为频发。研究表明,患直立性低血压的中年人在后期患中风、痴呆的风险更高,需要引起重视。

  电流方向为什么和

  电子的运动方向相反?

  

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  物理课上我们都学过,用丝绸摩擦过的玻璃会带正电,这其实是18世纪的物理学家富兰克林规定的,当时他以为这是玻璃获得了更多的“电”,便将其规定为带正电,后来电流方向就被规定为正电荷的移动方向。

  而电子是在19世纪末才被发现的,在那之后科学家才意识到之前规定带正电的物体实际上是失去了电子。但电学已经在先前的基础上建立起来了,只能将电子的电性规定为负,于是电子的移动方向就与电流方向相反了。

  

  需要区分的是,电流并不等同于移动的电子流。施加电场后,电子依然在四处运动,只是在原本无规律热运动的基础上,整体朝正极定向移动。

  电子在电场中的平均移动速度叫做漂移速度,慢得还不如蜗牛,在金属导线中1小时都未必能跑出1米,而我们之所以能快速传输电能,靠的是移动电子之间传递电磁场能量,即电信号的传播速度,它的速度在理想状态下能够接近光速。

  为什么手掌会出汗却不长汗毛?

  

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  除了头发和胡须,我们的身体表面还覆盖着短而细的汗毛。但长汗毛的毛囊并不负责出汗,这是汗腺的活儿。毛囊对应毛孔,汗腺对应汗孔,但后者太小,肉眼分辨不出。

  

  皮肤结构 | 图源: Britannica

  在手掌这片地盘上,汗腺才终于成为主角。这里汗腺密集,毛囊毫无地位,别说汗毛,连毛孔都见不到。

  深入皮肤细胞,科学家发现了这些“不毛之地”的形成原因。之前他们已经知道Wnt这种蛋白质在调控毛囊生长和间隔方面发挥着关键作用。

  但 Wnt有个克星——Dickkopf 2 (DKK2)蛋白质,它会阻碍Wnt传递信号,让毛囊长不起来。

  研究者发现实验小鼠的足底无毛,正是 DKK2在起抑制作用,而无法正常表达DKK2的突变小鼠足底就会长出毛发。我们的手掌也可能是相同的作用机制。

  那么,手掌无毛的意义何在?

  从演化角度讲,灵长类动物的手掌、脚掌都没长毛,科学家推测这可能跟我们祖先爬树的生活方式有关,掌部没有毛发遮挡,触觉更灵敏,也不会太光滑,更方便抓握。还有人推测这更有利于散热或防止滋生寄生虫。

  不过,和许多意义不明的演化结果一样,这也可能只是个无关痛痒的性状,没有致命伤,或许还搭了“有用基因”的顺风车,才得以留存至今。

  

  头秃或许是人类接下来的演化趋势

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