問答導(dǎo)航
Q1 電影里拍鏡子的鏡頭為什么沒有拍到攝像機？
Q2 “水寶寶”泡在水里為什么會變大？
Q3 所有人都可以學(xué)會彈舌音嗎？
Q4 和麻醬的時候為什么會越和越多呢？
Q5 電影里為什么喜歡說“超光速”能穿回過去？
Q6 固體怎么將熱量傳給氣體？
Q7 衛(wèi)星是如何將陸地拍這么清晰的？
Q8 透明膠帶為什么能粘住紙張，但不會黏住自己？
Q9 身上有靜電時摁插座地線孔可以無痛釋放靜電嗎？
Q10 飲料喝完后，瓶里為什么總會剩幾滴倒不出來？

Q1 電影里拍鏡子的鏡頭為什么沒有攝像機的像？

by v^v嘉豪

答：

先說結(jié)論：攝像機并沒有學(xué)會“隱身術(shù)”。我們在電影里看不到它，是因為制作團隊利用了一系列精妙的拍攝與后期技術(shù)，像魔術(shù)師一樣把它從觀眾眼前“變走”了。這背后主要有幾種核心的“障眼法”。

最基本的方法是利用光的反射定律。就像打臺球計算反彈角度一樣，攝影師會把攝像機放在一個極為刁鉆的位置，使其反射影像剛好落在畫面之外，而演員的影像則被完美捕捉。這個“理論死角”在實踐中對機位與走位的計算要求極高，通常用于鏡面面積較小或鏡頭固定的場景。

如今最主流的是視覺特效。拍攝時，攝像機可以直接出現(xiàn)在鏡子里，隨后再拍一條沒有攝像機的“干凈背景”。在后期中，特效師會像做數(shù)字手術(shù)一樣，用干凈背景精準(zhǔn)覆蓋掉反射影像，并通過動態(tài)追蹤技術(shù)讓畫面在運動中依然無縫。有時還會用綠幕代替鏡面，后期再合成反射畫面，為導(dǎo)演提供更大的創(chuàng)作空間。

還有一種經(jīng)典的“空間魔術(shù)”。所謂“鏡子”，其實是一個開口的窗洞，另一側(cè)布置著對稱的“鏡像房間”，由替身演員模仿主角動作。攝像機透過窗洞拍攝替身，就能制造出逼真的鏡像效果。《終結(jié)者2》中便使用過這種手法。

因此，完美的鏡子鏡頭背后，凝聚的是光學(xué)原理的巧妙運用、布景設(shè)計的精密計算與后期技術(shù)的精湛配合。攝像機從未消失，它只是被隱藏在觀眾的視線之外，忠實地記錄著銀幕上的一切。

參考資料：

1. Van Hurkman, A. Color Correction Handbook: Professional Techniques for Video and Cinema. Second Edition. Peachpit Press, 2013.

2. Field, S. The Filmmaker's Handbook: A Comprehensive Guide for the Digital Age. Plume, 2013.

by 檸七

Q.E.D.
Q2 “水寶寶”泡在水里為什么會變大？

by 狩猗

答：

水寶寶在水中變大的核心物理原理是一種叫做滲透作用物理現(xiàn)象。水寶寶的主要成分是一種叫做聚丙烯酸鈉的化學(xué)物質(zhì)。這種物質(zhì)的分子是一條長長的鏈，而且有很強的吸水性。在干燥的水寶寶里面，這些鏈就像一團雜亂地纏在一起的毛線。當(dāng)我們把水寶寶放進水里后，由于滲透作用，外面的水分子會沿著縫隙鉆進這團“亂毛線”里面的空間，把這毛線撐開。但是，每條“毛線”又和其他“毛線”之間以化學(xué)鍵的形式“粘”了起來，所以這團“毛線”并不會解體，而是變成了一個被撐開的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，如下圖所示：

除了能用來制作水寶寶之外，聚丙烯酸鈉還有其他用處。由于聚丙烯酸鈉具有很好的吸水性，所以也可以用來制作紙尿褲。食品級的聚丙烯酸鈉是一種合法的食品添加劑，可以當(dāng)做面團改良劑，讓包子、饅頭的口感更加柔軟有彈性；可以當(dāng)做保水劑，加入火腿、面包、香腸等食品中可以鎖住水分，保持鮮嫩多汁的口感；也可以當(dāng)做當(dāng)做穩(wěn)定劑，加入果汁里面可以防止果肉沉淀，這樣你喝果汁之前就不需要搖勻了！

當(dāng)然，只有食品級的聚丙烯酸鈉的可食用的。工業(yè)級聚丙烯酸鈉（即制作水寶寶、紙尿褲等產(chǎn)品的原料）并不純凈，含有有毒雜質(zhì)，不可食用！

by Vendox

Q.E.D.
Q3 所有人都可以學(xué)會彈舌音嗎？學(xué)了好久發(fā)不出來彈舌音是先天不足嗎？

by 學(xué)姐不社恐

答：

幾乎所有人都可以學(xué)會顫音?。。≈挥猩嘞祹焐^短的人才有可能沒法彈舌。作為一個平平無奇但是在17歲經(jīng)過邪修喜提逆天彈舌技能的成功人士，我要在這里介紹一下我的學(xué)習(xí)歷程。

先說原理，彈舌實際上是一種自激振動，也就是說，在舌頭足夠靈活的情況下，通過輕輕向上頂舌頭，將舌頭貼近上顎，然后吹氣。氣流會試圖從舌頭上方?jīng)_出，就會把舌頭壓下去沖出來，此時因為我們在輕頂舌頭，舌頭會很快回正到貼近上顎的位置，氣流再次聚集直到下一次沖出。大多數(shù)人都是因為沒有做到輕頂上顎，所以氣流沒有受阻。

解決方法是這樣，先練習(xí)盡可能快的“teletele”和“deledele”，這一步旨在練習(xí)彈舌的基本感受和舌頭的靈活程度。但是注意，這不是真正的彈舌。然后邪修來了：坐在椅子上，把頭向下探，腦袋倒過來，把舌頭向前探，“?！痹谏项€的一個相對靠前的位置，不要使勁，想象成一塊肉搭在上顎上，然后向舌頭上方吹氣。這一步原理在于讓重力充當(dāng)這個“輕頂”的力，讓你的舌頭盡可能貼近上顎并提供一個持續(xù)的回復(fù)力而無需你自己控制。這時你多半就彈舌成功了，你能夠感受到你的舌頭在振動，并且發(fā)出彈舌的聲音了。記住這個感覺，把你的腦袋回正，你立馬就會彈舌了。

大概就是這樣，回正之后記得還是要把舌頭輕頂在上顎上，就去舔上牙背面的后面到一條“棱”左右那個位置是最好彈的。因為你的舌頭有感覺了，你自然就會怎么去發(fā)力來促成彈舌了。以上。

by zbl

Q.E.D.
Q4 和麻醬的時候為什么會越和越多呢？

by 喬小魚

答：

首先聲明我非常愛吃麻醬（

沒有加水的麻醬，是一種非?！皟?nèi)向”的混合物。它主要是由芝麻油作為連續(xù)相，并緊密包裹著研磨后的固體顆粒，比如蛋白質(zhì)和多糖等。我們可以把它想象成一個由油脂主導(dǎo)的、高度擁擠的致密物。

加入水并施加攪拌后，麻醬中的蛋白質(zhì)和多糖分子，都是天然的“吸水海綿”，親水性很強你愛我我愛你。它們原本被油脂緊緊壓制，但一接觸到水，便開始與水分子進行水合作用。分子都想抓住盡可能多的水，把自己包裝成一個帶著水層的水化凝膠體。

持續(xù)攪拌提供了必要的動力，將致密物強行拆散。蛋白質(zhì)和多糖充當(dāng)了乳化劑，在水膜下迅速占據(jù)油滴的表面，形成一道堅固的屏障。 在機械力的推動下，原本的“油包固體”體系，被重組為一種“水包油”的乳液結(jié)構(gòu)。它是一個立體的、充滿空隙的分子大廈。水分子不再是自由流動的液體，而是和分子相結(jié)合。

此外，在劇烈的攪拌過程中，微小的空氣泡也被卷入并固定在了這個凝膠網(wǎng)絡(luò)中。

最終麻醬的整體體積就增加了！這時候就可以沾著吃了，味真足！

by ipeatam

Q.E.D.
Q5 在科幻電影里為什么喜歡說“超光速”就能回到過去？再怎么跑也是沿著時間軸正方向跑的吧?

by cosmos

答：

首先介紹一下超光速會出現(xiàn)哪些違反我們認(rèn)知的事情發(fā)生：

在相對論中經(jīng)常出現(xiàn) 這一因子，其中v是物體運動的速度，c為光速。大家可能知道高速運動的物體會產(chǎn)生尺縮，鐘慢以及質(zhì)量變大的效應(yīng)，這一因子就是這些物理量改變的倍數(shù)。當(dāng)我們帶入大于光速的v，很顯然根號里面就會出現(xiàn)負(fù)數(shù)。高中的同學(xué)可能知道對負(fù)數(shù)開根會出現(xiàn)虛數(shù)。這就導(dǎo)致了我們觀測的時間，長度，質(zhì)量等物理量出現(xiàn)虛數(shù)，這是我們不能理喻的事件。

第二個就是問題中提到的時間倒流。具體原因是兩個事件在不同參考系下的空間距離以及時間間隔都不相同。說人話就是兩個人如果有很大的相對速度，就會發(fā)現(xiàn)同樣的兩個事件，比如我寫回答和某一個同學(xué)閱讀回答，他們測量出來的空間距離不一樣，時間間隔也不一樣。這并不是一個同學(xué)測量有誤，而是對這兩個同學(xué)而言這個數(shù)值本身就不一樣。如果其中有一個同學(xué)運動的速度超過了光速，就會發(fā)現(xiàn)有一個同學(xué)先閱讀了我的回答，一段時間之后我再寫下了這篇回答，造成了先后順序的顛倒。這就是同學(xué)提到的時間倒流。

但是，這種邏輯順序，因果關(guān)系的顛倒是科學(xué)不能接受的。不過好在目前的科學(xué)理論下任何沒到光速的物體都不可能被加速到超光速，因此雖然我們說如果超光速就能倒流時間，但是這個命題的前提是不可能被達(dá)到的。不可能的前提造成任何不可思議的后果都是不必杞人憂天的。

by 靈境

Q.E.D.
Q6 熱空氣使冷空氣升溫在于氣體分子間的相互碰撞，那固體是如何將熱量傳遞給氣體的呢（還是固體分子與氣體分子的碰撞嗎）？

by Colin

答：

總的來說，關(guān)于“分子間碰撞”的理解是正確的，但它只是個起點，之后還有更加復(fù)雜但有趣的過程。

在微觀尺度上，固體向氣體傳熱的起始步驟確實是分子、原子級別的碰撞。一個熱的固體，其表面的原子在晶格位置上劇烈振動。當(dāng)一個動能較低的氣體分子撞擊到這個劇烈振動的固體表面時，它會通過碰撞從固體原子那里獲得能量，然后以更高的動能反彈回去。這個過程在物理上被稱為熱傳導(dǎo)（Conduction）。

然而，聰明的你憑直覺也會感到，如果只靠氣體分子一個一個地來碰撞傳熱，效率會非常低，因為氣體本身很稀疏，是熱的不良導(dǎo)體。這種純粹的熱傳導(dǎo)僅僅加熱了緊貼固體表面的一個極薄的氣體層。真正做貢獻(xiàn)的是隨后被觸發(fā)的宏觀機制：熱對流（Convection）。當(dāng)邊界層中的氣體被加熱后，它會膨脹，密度隨之降低。在重力作用下，這團變輕的熱空氣會受到浮力而上升，而周圍更冷、密度更大的氣體則會下沉來補充它的位置。這些新來的冷空氣繼而被加熱、上升，形成一個持續(xù)的宏觀循環(huán)。正是這種氣體的集體運動高效地將熱量從固體表面搬運到整個氣體空間中。

此外，還存在第三種機制：熱輻射（Radiation）。任何熱的物體都會以電磁波（主要是紅外線，一般看不見的 doge）的形式向外輻射能量。這些輻射不需要任何介質(zhì)，可以被氣體分子直接吸收而升溫。對于高溫物體，輻射也是一種非常快速且重要的傳熱方式，烤火就是一個非常常見的熱輻射傳熱現(xiàn)象。

因此，總結(jié)來說：固體確實是通過與氣體分子的碰撞（熱傳導(dǎo)）來開始加熱過程的，但這個過程本身效率很低。真正讓整個氣體空間快速升溫的主導(dǎo)因素，是這種碰撞加熱所引發(fā)的宏觀“熱對流”（氣體循環(huán)）以及并存的“熱輻射”（電磁波）。

參考資料：

1. 西北大學(xué). 6. 傳熱[EB/OL].

2. 熱對流??？原來是這么回事

3. 劉揚, et al. “納米光學(xué)輻射傳熱: 從熱輻射增強理論到輻射制冷應(yīng)用.” 物理學(xué)報 69.3 (2020): 036501.

by 一毫

Q.E.D.
Q7 衛(wèi)星是如何將陸地拍攝的這么清晰的？

by 匿名

答：

先說結(jié)論：衛(wèi)星能夠?qū)㈥懙嘏臄z得如此清晰，其核心原因在于它集成了尖端的光學(xué)技術(shù)、精密的衛(wèi)星平臺和強大的后期數(shù)據(jù)處理能力。

首先，我們都知道，衡量一個相機性能如何的其中一個關(guān)鍵指標(biāo)就是分辨率。類似地，衡量衛(wèi)星成像性能最關(guān)鍵的指標(biāo)之一就是“空間分辨率”，即圖像上一個像素點所代表的地面尺寸。衛(wèi)星能將陸地拍攝的這么清晰的原因之一正是衛(wèi)星空間相機的空間分辨率極高，而這依賴于衛(wèi)星所攜帶的、口徑巨大的精密望遠(yuǎn)鏡鏡頭和數(shù)億像素級別的傳感器。不僅如此，衛(wèi)星還通過多光譜成像技術(shù)，同時記錄可見光、紅外線等不同波段的電磁波信息，這使得圖像不僅清晰逼真，更能揭示出植被健康、水體污染等肉眼無法看見的隱藏信息。

然而，僅有強大的相機還不足以在高速運動的太空中拍出穩(wěn)定清晰的照片。為了避免拍出來的照片糊成一片，這就需要對衛(wèi)星平臺本身提出極高的要求。高分辨率衛(wèi)星通常具備超高的穩(wěn)定性和敏捷的機動能力。通過反作用輪和精密推進器，衛(wèi)星能夠消除自身抖動，保持姿態(tài)的穩(wěn)定。同時，它還可以在太空中快速調(diào)整姿態(tài)和角度，使得其能對同一目標(biāo)長時間進行成像。此外，一種名為“推掃式”的成像方式，讓衛(wèi)星能夠像掃描儀一樣，在飛行過程中連續(xù)獲取地面的長條帶影像，從而高效地拼接出大范圍的無縫高清畫面。

最后，經(jīng)常攝影的小伙伴應(yīng)該都知道，拍完照之后還需要進行后期處理，才算正式出片。同樣地，從衛(wèi)星下傳的原始數(shù)據(jù)并非我們最終看到的成品，它必須經(jīng)過一系列復(fù)雜的“精修”處理。專業(yè)軟件會首先進行大氣校正，消除云層和塵埃對光線造成的散射與變色影響；接著進行幾何校正，修正因地球曲率、地形起伏和衛(wèi)星姿態(tài)造成的圖像扭曲。隨后，計算機會將高分辨率的全色（黑白）圖像與富含色彩信息的多光譜圖像進行融合，并運用算法進行銳化，最終生成既纖毫畢現(xiàn)又色彩真實的完美影像。值得一提的是，除了光學(xué)衛(wèi)星，還有合成孔徑雷達(dá) (Synthetic Aperture Radar, SAR)衛(wèi)星，它們能主動發(fā)射微波，穿透云雨和夜色，通過合成較大等效天線孔徑雷達(dá)的原理，同樣能實現(xiàn)高清晰度的成像，做到了全天候、全天時對地觀測。

正是這些技術(shù)的綜合運用，才讓我們得以透過衛(wèi)星的“天眼”，如此清晰地俯瞰和認(rèn)知我們賴以生存的星球。

參考資料：

1. 張樂. 基于控制力矩陀螺的遙感衛(wèi)星敏捷姿態(tài)機動魯棒控制方法[D]. 吉林大學(xué), 2025.

2. 徐丞隆. 對地觀測衛(wèi)星任務(wù)調(diào)度方法研究[D]. 哈爾濱工程大學(xué), 2023.

3. 楊軍. 小衛(wèi)星 SAR 子孔徑成像技術(shù)研究[D]. 合肥工業(yè)大學(xué), 2021.

4. Li X, Li Z, Feng R, et al. Generating High-Quality and High-Resolution Seamless Satellite Imagery for Large-Scale Urban Regions[J]. Remote Sensing, 2020, 12 (1): 81.

5. Zhao Q, Yu L, Du Z, et al. An Overview of the Applications of Earth Observation Satellite Data: Impacts and Future Trends[J]. Remote Sensing, 2022, 14 (8): 1863.

6. ESA - Earth Observation Programmes

7. Introduction to Stereoscopic Imagery – Polar Geospatial Center

8. 我國首個多基線干涉雷達(dá)系統(tǒng)來了！高精度快速全球測繪應(yīng)用開啟！

by LogicMoriaty

Q.E.D.
Q8 透明膠帶的粘性是如何產(chǎn)生的，為什么它能粘住紙張，但不會黏住自己？

by 杜鎮(zhèn)濤

答：

透明膠帶通常是在基材（比如BOPP膜）上涂膠粘劑制成。膠粘劑通常是壓敏膠，顧名思義，它對壓力比較敏感。當(dāng)你把膠帶用力壓在物體表面時，膠會填充物體粗糙不平的表面，膠帶就和物體粘在一起了。在這個過程中最主要提供黏性的是范德華力，這是一種短程的分子間相互作用力，本質(zhì)上是一種電磁力。兩個物體接觸面積越大，越緊密，這種力就越大。膠填充物體粗糙不平的表面，提供了極大的接觸面積，因此能夠緊密地粘在一起。

而膠帶不會粘住它的背面，這是因為膠帶的背面經(jīng)過特殊處理，一般是使用了表面能很低的材料（比如硅油），這也會使范德華力的強度變?nèi)?；或者是膠帶的正面經(jīng)過特殊處理（電暈處理），讓膠與正面的粘附力更強。不論是哪種處理，目的是讓你撕開膠帶時，中間的膠水會更傾向于留在膠面上，而不是撕不干凈殘留在背面上。

by 可去奇點

Q.E.D.
Q9 身上有靜電時，用手指摁一摁三孔插座的地線孔，可以無痛釋放靜電嗎？

by 匿名

答：

開頭提醒一下提問問題的朋友，手指觸碰插座孔是相當(dāng)危險的行為；另外，插座本身的材料是絕緣體，且地線孔很小，正常情況下我們的手指摁在三孔插座的地線孔上是無法釋放靜電的。以下回答基于手指能安全接觸到孔內(nèi)地線的理想情況，各位讀者請勿嘗試。

不知道大家有沒有過被靜電“埋伏”的經(jīng)歷，尤其是在相對干燥的冬季，我們接觸門把手、朋友間相互接觸總是會感受到瞬間的電擊，甚至?xí)悬c麻木的感覺，有時還能看到火花的產(chǎn)生，這其實就是我們的人體靜電在放電。

人體的靜電高達(dá)成百上千伏，在觸碰很細(xì)的地線孔內(nèi)部導(dǎo)線的過程中，手和導(dǎo)線頭間形成了很大的電勢差，在極為接近導(dǎo)線時，很短的距離會形成很強的電場，這個電場強到可以擊穿短距離空氣的電阻，從而導(dǎo)致了火花狀的放電。在手指頭與地線的接觸過程中，由于放電面積很小，所以很有可能因尖端放電產(chǎn)生麻木，并不能無痛釋放靜電。

那如何無痛釋放靜電呢？有讀者可能在工廠中見過靜電釋放柱，將手放在這個柱子上就可以安全釋放人體靜電。類比一下，我們可以在生活中直接用手掌接觸墻壁，這樣可將靜電安全地釋放到地下，不會發(fā)生尖端的放電；也可以使用手持尖銳的金屬物品如鑰匙等來進行尖端放電，把放電的過程轉(zhuǎn)移到金屬上。希望這些方法可以讓大家在這個冬天少被靜電“偷襲”。

參考資料：

1. 劉尚合,武占成等.靜電放電及危害防護[M].北京:北京郵電大學(xué)出版社,2004.

by endlesscliff

Q.E.D.
Q10 為什么買飲料喝完之后，瓶子底下總會剩幾滴飲料在打轉(zhuǎn)，可是倒又倒不出來？

by 匿名

答：

飲料殘留確實給人一種“小虧一波”的感覺。首先要考慮的就是飲料瓶的物理形狀。各類塑料瓶瓶壁上往往有大量凹凸不平、容易積水的形狀或坡度，即使瓶身翻轉(zhuǎn)，也會形成小水洼難以倒出。特別是瓶口處，由于瓶口直徑小，這里的坡度非常舒緩，很適合水滴在此“躺平”。

但更重要的是水珠的表面張力和黏附力。表面張力指的是水滴內(nèi)部相互吸引，想盡可能把水往里拉，讓水珠收縮、表面積減小的力；黏附力則是水和固體瓶身的接觸面上，固體和水滴之間的相互作用。大部分飲料瓶是由PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯，即滌綸）制作的，而PET是典型的疏水塑料，也就是說，它疏遠(yuǎn)水分子，對水的黏附力很小，以至于很弱的表面張力都比黏附力大。

在倒水的時候，水的厚度大，而張力和黏附力不像摩擦力那樣，與重量成正比，所以重力憑借質(zhì)量占絕對優(yōu)勢，讓水大量流出。但隨著水逐漸倒完，表面的水分子可以被微弱的黏附力拉住，而表面張力讓它們聚集、收縮形成掛壁水珠，頑固地留在瓶壁上。水滴越小，重力越弱勢，掛壁越牢固，即使你對瓶子敲敲打打，把大水滴震落，小水滴還是堅強地留在瓶子里。

接下來，當(dāng)你把瓶身正放，一方面，積存在瓶口處的水從舒適“躺椅”一下子變成倒掛“攀巖”，重力指向了脫離瓶壁的方向，就會把這一部分水珠從瓶口拉下，沿瓶壁下流，沿途還能收集其他水滴，匯聚到瓶底；另一方面，你旋轉(zhuǎn)瓶身的動作本身也會使重力大幅度選擇，把一部分水滴甩出瓶壁，摔落瓶底，形成你所看見的喝不到的最后幾滴。

by 竹銘

Q.E.D.