为什么钢化玻璃会裂而不是完全裂

它会先在内部裂开而在外部仍然完好无损吗？ Q1。原子弹爆炸的原理是核裂变。核裂变的过程是如何被点燃的？来自小喵

回答：

核裂变一直存在，需要“点燃”的是连续不断的连锁反应。

核裂变是原子核的固有特性。放射性核素的原子核每时每刻都可能衰变成其他原子核并释放能量。如果原子核的浓度在一段时间内由于衰变而降低到初始值的一半，那么这段时间就称为放射性核素的半衰期。以最著名的铀235为例，其主要衰变路径之一是在俘获一个中子后分裂成钡141和氪92，并释放出三个中子。这个过程释放出大量的能量。如果放出的3个中子也能分别与1个铀235结合，那么反应就会呈指数级扩大，热量会迅速积累成为核爆炸的能量来源。整个过程称为“连锁反应”。反应”。但如果没有足够的铀235 原子，中子可能无法撞击铀原子核，从而停止链式反应。为确保反应继续进行，最少数量的铀块，—— 临界质量或临界体积，是必需的。低于这个临界值的铀块不能保持链式反应。实际的原子弹是将两个体积大于临界体积一半且小于一个临界体积的铀块分别放置，并包裹一个外围一层TNT炸药，起爆时，TNT被引爆，冲击波将两个铀块推在一起，形成体积大于临界体积的新铀块，此时连锁反应可以继续进行。

经云

Q2。为什么我用蛋白粉勺舀起一勺蛋白粉后，勺子外表面有刺猬状的刺？ by 小李不熬夜

回答：

看到这张图提醒小编，在烘房称粉状药物时，这种现象经常出现在药勺上。

图片中的这种现象实际上是静电引起的。一般这种食用蛋白粉，厂家为了保证质量，都会尽量让罐体干燥，防止粉末受潮变质。塑料勺子在使用过程中会经历各种摩擦。在这样干燥的环境下，勺子很容易充电。因为粉状固体重量轻，很容易被吸引，就这样“粘”在勺子上。至于为什么看起来像刺猬，是因为粉末被带电体的电场极化了，有点类似于物理课本上用铁屑模拟磁力线的感觉。

埃里克

Q3.为什么钢化玻璃被打碎后看起来裂开了，但表面却完好无损？通过铯原子钟

回答：

钢化玻璃是由普通玻璃经过热处理工艺制成的，这一过程称为“钢化”。钢化产生强大的应力，压缩玻璃表面，拉紧内部，使玻璃的刚性和韧性大大增强。玻璃物理钢化后，玻璃在软化点附近被介质淬火，在玻璃表面形成压应力，在玻璃内部形成拉应力，提高了玻璃表面的抗拉性能，大大提高了玻璃的强度玻璃。表面压应力与内部拉应力平衡。当玻璃受到外力冲击时，冲击能大于内能，玻璃破碎。在内能的作用下，玻璃碎裂成没有尖角的碎片。

图源[1] 钢化玻璃的重要特性是在受到冲击时会自卫。在层压应力（抵抗物体压缩倾向的应力）的保护下，玻璃成为充满裂纹的聚集体，但不易散开，碎片呈蜂窝状钝角颗粒小，对人体的伤害降到最低。

参考：

[1]【科普】钢化玻璃自爆特性及判断——知乎

[2] 钢化玻璃安全性能的理论分析与实验研究- 中国知识网

[3] 物理钢化玻璃裂纹形态特征分析-中国知网

by 扫地和尚

Q4.氯化氢溶于水后形成的溶液为什么叫“盐酸”？通过匿名

回答：

先放下一个书包。盐酸的中文名称最早可追溯到1855年英国传教士所著的《博物学新版》，其中盐酸称为“盐浓水”，其中“强”与“镪”相连，“泼水”是强酸。直到1932年，民国政府颁布了《化学命名法》，确认HCl的水溶液被命名为“盐酸”。由此可见，盐酸中文名称的演变起源于近代，自然受到了西方的极大影响。所以，要想找到“salt”这个词的出处，就要用英文搜索。

盐酸在英文中有个别名muriatic acid，意思是“与食盐有关的酸”。这大概就是“盐”中译名的出处。 13世纪（相当于南宋/元）的欧洲炼金术士/化学家制造了王水——，现在我们知道它含有盐酸和硝酸。在15-17 世纪（中国明朝），一系列欧洲化学家分离出纯盐酸。他们使用的方法有食盐与硫酸混合加热，食盐与亚硫酸钠混合加热等。可以发现原料中含有盐分，这大概就是“盐酸”名称的由来。

经云

Q5.为什么房间的窗户打开后，不管有没有风，轻轻一用力，房门就能轻松关上？来自陈陈

回答：

因为当房间窗户关闭时，房间与外界只能通过门进行气体交换。当门关闭时，门会将图中虚线区域的空气挤压到室外，导致室内空气总量减少，气压低于外界大气压。这会在门的内部和外部之间产生指向房间的压力差，从而防止门关闭。

当房间的窗户打开时，房间内的空气可以通过窗户与外界进行交换，所以从门排出的空气将得到从窗户流入的空气的补充，而房间内的气压室内基本上等于大气压。这样，我们在关门时，只要克服空气阻力和轴承对门的摩擦力，门就可以轻松启闭。

单身青年

Q6.什么是玉？能够编写它的（或组成它的部分

分物质的) 化学式吗？

by 铯原子钟

答：

玉是一个使用范围相当广的词，可以用来指一系列从白色到绿色的，有着坚硬且致密质地的石头。按照矿物学家或地质学家的观点，玉是两类不同矿物的总称，它们分别是翡翠 (或称为硬玉) 和和田玉 (或称为软玉)。

翡翠的主要成分是

，可含有 Cr, Fe, Ca, Mg, Mn, V, Ti 等元素。也可能包含其他钠质、钠钙质辉石 (如绿辉石，钠铬辉石) 等矿物成分。

和田玉主要由透闪石和阳起石两种矿物组成，化学成分是

，

区别在于透闪石含镁更多

，

而阳起石含铁较多

。

如果严格将玉限定为翡翠和和田玉，则许多传统上被认为是用玉雕刻的古人的作品就不再是玉了。事实上，我国的《珠宝玉石 鉴定》国家标准将 40 种矿物 (包括孔雀石、独山玉、蛇纹石等) 都归入天然玉石一类。

参考资料：

[1] GB / T 16553-2017, 珠宝玉石 鉴定 [S].

[2]Rawson J. Chinese jade[M]. London: British Museum Press, 1995.

by 利有攸往

Q7、车牌号有多少种组合？

by 好问的小蓝

答：

不妨做一估算。

根据现行 92 式民用车牌规则，排除军警、应急、教练、拖挂、使馆等特殊车牌，普通民用燃油车牌号（蓝牌、黄牌）共 7 位，新能源车牌号共 8 位。前两位是代号，是省级单位代号加发证机关代码，简单计数可得共 418 种 [1]。后五位（或六位）叫做序号，为数字加大写字母，为易于辨别，没有 I、O 两个字母。蓝牌、黄牌的五位序号最多有 2 位字母，故共

＝

种。[2]

燃油车号牌规则 | 来源：GB36-2018 [2]

新能源车牌号规则较复杂，分为大型车与小型车两种。大型车的字母在序号第六位，小型车的则在第一位 —— 这些区别并不影响数目。纯电的字母目前可选 D、A、B、C、E，非纯电目前可选 F、G、H、J、K。大型其他五位序号都是数字，小型车的第二位序号可以是数字或字母 —— 同样排除 I 和 O，故新能源车牌目前可有

＝

种，因此燃油车和新能源车号牌目前总共可以有 2,951,080,000+919,600,000=3,870,680,000 种。

小型新能源车牌规则 | 来源：GB36-2018 [2]

此外，郑州除豫 A 车牌外，又增补豫 AA 车牌，会导致总数略有减少。未来随着汽车保有量增加和行政区划变动，部分城市会增补车牌，如武汉已增补鄂 W，济南合并莱芜鲁 S 等。车牌总数仍会变动。

参考资料：

[1] 车牌号

[2] GA38-2018 中华人民共和国机动车号牌

by 井筠

Q8、为什么有时候耳机开降噪模式人声反而会被增强？

by 早已年迈的年轻人

答：

这个问题很有意思啊，那今天来和这位同学一起学习一下关于耳机降噪的知识吧。

首先呢，噪声是一个非常主观的术语，它可以指任何人们在某一时刻所不需要的令人不快的声音。而从物理学的角度来看，噪声和我们所“想要的”声音之间没有区别，都是通过介质（如空气等）产生的振动波。而衡量一个声波的两个主要指标就是振幅和频率。振幅描述波的强度，一般以分贝 (dB) 为单位衡量；音高描述波的频率，以赫兹 (Hz) 为单位衡量。

对于降噪来说，其实就是防止一些我们不想听到的声音进入耳朵。问题中提到的降噪模式其实指的是我们所熟知的主动降噪。说到主动降噪，当然就有被动降噪。相较而言，我们先来谈谈较为简单的被动降噪。

被动降噪 (passive noise cancellation，PNC) 其实是一个相对模糊的术语，我们直接简单准确地叫它隔音就可以，因为这种技术所利用的就是耳机的自然形状和材料来隔绝环境噪音。PNC 没有任何供电的麦克风或内置技术来主动寻找和消除环境频率。在你我身边，任何物理上能覆盖住耳朵的东西，都能够隔离噪音，是不是够“被动”。

而主动降噪 (Active noise control，ANC) 就不一样了，这种耳机得名于它们内置的技术，它可以在环境声音到达耳朵之前主动地寻找并消除它们。这些耳机在每个耳罩内都有微型麦克风，用于监听来自耳罩外部的环境噪音频率，然后生成完全相反的声音频率，我们称作对抗频率（反相），当这两种声波碰面时就会产生一个单一的、更平坦的声波，我们的耳朵会认为这是一种更安静的声音（即认为原先噪声被有效消除）。主动，即意味着耳机内置了专用于供电这些降噪麦克风的电池。

主动降噪图示 | 图源 [1]

而就像题目中所说，当我们在没有音乐的情况下打开耳机的降噪功能时，可能会注意到附近人声仍在传来，有时似乎感觉这种声音被放大了，这是为什么呢？

其实很简单，当前大多数的主动降噪技术最适用于 500Hz 以下的频率，对超过约 1000Hz 的声音甚至几乎可以说是没有降噪效果，恰恰人类语音清晰度最重要的频带就是 500Hz、1000Hz、2000Hz 以及 4000 Hz。而在生活中常见的一些比如交通工具发动机等产生的大多是低于 500Hz 的噪声，因此可以通过 ANC 大大降低甚至完全消除。还有就是人类语音一般频率难以预测且变化发生的太频繁，所以现在的 ANC 系统真的是很难处理这些声音，这就导致我们会有一种人声被“放大”的错觉。

看看这波像不像你说的那样 | 图源 [3]

总结起来就是，PNC 可以更好地降低中高频噪声，而 ANC 则是擅长降低低频噪声。若想要同时达成隔绝人声这个目的的话可以试试耳机里播放白噪声。最后，当然不存在可以阻挡所有声音的耳塞或耳机啦……

参考资料：

[1]Noise-cancelling headphones

[2]FACTS ABOUT SPEECH INTELLIGIBILITY

[3]Why do I hear sound with noise-cancelling on?

by Gyoku

本文来自微信公众号：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：Frions