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趣 问 万 物
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编辑 | Mirror
一张纸真的没法对折超过7次吗？
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随便拿起身边的一张纸，试着对折，再对折，你最后能折几次？相信大家折6次就差不多了，或许勉强能到7次。这也是网上广为流传的说法——一张纸最多只能折7次。
对于日常用纸，比如A4纸、报纸，的确很难打破“7次极限”。这个数字是可以通过计算得到的。对于一张厚度t，宽度为w的纸，对折n次之后的厚度为2nt，横竖交替对折得到的宽度是(1/2)n/2w（n为奇数时，宽度中的n取n 1）。折到纸的厚度等于宽度，即 2nt = (1/2)n/2w时，纸从平面变成了方块没法再折，也就到了折纸次数的极限。
一张A4纸的厚度约0.1mm，宽度210mm，代入公式，可以得到n≈7，此时A4纸的厚度为12.8mm，宽度为13.1mm。报纸要比A4纸薄，厚度在0.06mm左右，宽度390mm，由此得到的极限n≈8。这两个数值都与实际操作相符，以普通人的力气把A4纸折6次或把报纸折7次都没问题。
虽然理论上A4纸能折7次，报纸能折8次，但一位哈工大教授曾计算过，将A4纸第7次对折需要约980N的力量，相当于100kg物体的重力，而将报纸折到第8次，更是需要2320N的力量，人力是不可能完成的。
不过，上面的计算公式，让我们看到了突破7的希望——如果纸张足够薄、足够长，n值还有很大的提升空间。卷纸就是个不错的选择，对于卷纸我们只能同方向对折，所以折n次之后的宽度变为(1/2)nw，由2nt =(1/2)nw，可推出n= 0.72 ln (w/t)。
麻省理工学院（MIT）的学生们就是这么玩的，他们用一卷厚0.1mm，长4318米的超长卷纸（普通卷纸只有30多米），成功对折了13次，同样与理论值相符（拓展视频见文末）。
麻麻：家里的厕纸哪去了
我：为物理数学献身了
血液是红的，为什么皮肤血管看起来却是青的？
我们的皮肤之下，如河网般分布着许多血管，那些浮于皮肤浅层的是被我们称为“青筋”的静脉血管。虽然缺氧的静脉血没有动脉血那么鲜红，但也是暗红色的，血管壁又是半透明的，透过皮肤看怎么就变青了？
剖开皮肤后，血管确实是红色的，它在皮肤下呈现的青色只是皮肤组织、血管、血液以及人眼和光线共同作用的效果。
当综合了各色光线的白光照在我们的皮肤上时，皮肤会散射掉大部分红光。剩下的光线继续穿透皮肤，但由于蓝光的穿透能力不及红光，它们大多停留在浅层，一部分被血液吸收，另一部分则反射到我们眼中。
虽然红色血液对红光的反射率比蓝光更高，但是红光在皮肤组织的散射中已经损兵折将。而且静脉血比动脉血对红光的吸收能力更强，在同一深度下，静脉血管会比动脉血管看起来更蓝。
血管的粗细也会影响它显现的颜色，在一定深度下，越粗会显得越蓝。在皮肤非常薄透的区域，皮肤组织对红光的散射减弱，一些很细的静脉血管也会呈现出红色，比如兔耳的静脉血管。
还有一种理论认为，血管本身就是红色的，只是由于它周围的皮肤更红，大脑为了便于区分把它“处理”成了青色。
喝水憋气为什么能止嗝？
吃得太饱或太快时，打嗝总会来个突袭。生活常识告诉我们要大口喝水，或者憋气，虽然不能百分百奏效，但很多时候确实有用。其中的原理是什么呢？
在我们的胸腔和腹腔之间有一块调控呼吸的肌肉，叫做膈肌。打嗝就是膈肌的痉挛引起的，大量空气随着膈肌的收缩进入气管，导致声门突然关闭，发出响亮的“嗝”声。
膈肌位于胸腔和腹腔之间
这种生理现象意义不明，也没有完全有效的止嗝方式，正常情况下是会自行消失的。
喝水、憋气等民间方法背后的原理可以分为两种：刺激胃部的迷走神经；或提高血液中的二氧化碳含量。
有研究者认为喝水能够刺激胃部的迷走神经，这条神经参与了打嗝的反射弧，刺激一下它可以帮助身体协调呼吸和吞咽，让膈肌放松下来。拉舌头、轻压眼球都属于刺激迷走神经，以中断打嗝反射弧的方法。
憋气的原理则属于第二种，暂时屏住呼吸，二氧化碳会在体内积累，让身体去处理更重要的二氧化碳浓度升高问题，从而将你从打嗝中解放出来。
通常来说，只要打嗝不是太严重，让大脑转移注意力投入到其他事情上，不一会儿你就发现打嗝症状消失了。如果打嗝过于频繁或持续时间太长，还是得及时就医。
冰的密度比水小，为什么传播声音的速度比水快？
图源：pixabay
物理课上都学过，声音在不同介质中的传播速度：固体>液体>气体，这似乎恰好对应从大到小的介质密度。然而，冰的密度明明比水小，但声波在冰中的传播速度却是在水中的3倍。可见声速与介质密度的关系并非那么简单。
声音和水波一样是机械波，本质上是由物体的振动产生的，声波的传播则是微观粒子之间在传递这种振动——一个粒子撞向另一个粒子，就如同多米诺骨牌一个接一个地传开。如此看来，难道不是粒子之间挨得越近，振动传递越快吗？
这么想，你就忽略了粒子间的作用力，比如分子间的范德华力。如果把粒子比作小球，粒子间的作用力就好比弹簧，连接在各个小球之间。
现在让我们像玩弹珠一样弹开小球，小球通过弹簧传递振动，弹簧弹开越快，声波传递也越快。这里“弹簧弹开的快慢”对应的就是物体的弹性模量大小。举例来说，镍和铜的密度相近，但镍的弹性模量大于铜，所以它对应的声速也更快。一般而言，固体的弹性模量大于液体大于气体。
另一方面，球的质量越大，惯性越大，越难被推动，声波传递也越慢。球的质量对应的就是构成物体的基本粒子质量，它与物体密度紧密相关。这就不难理解为什么声波在氢气中的传播速度比空气中的要快了。
尽管固体、液体比气体的密度大得多，但它们之间的弹性模量差异更大，足以盖过密度的影响。
【拓展视频】
MIT学生打破折纸次数纪录：
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