互动科普

为什么土地大多呈棕色

土壤中丰富的无机碳吸收了大部分的可见光，使土壤呈现出独特的深棕色（如果土壤受到侵蚀或缺少植物生长，土壤中的碳含量就会变得很低，这时，我们看到的底层矿物呈红色、黄色或灰色）。一个有趣的问题是，为什么土壤中的碳那么多？

全球土壤含碳量为1,500×1015克到2,300×1015克，是全球植物含碳量的2～3倍。大部分土壤中的碳沉积了成百上千年。既然有那么多细菌、真菌和其他无脊椎动物在分解和消耗土壤中的碳，为何那些碳还是沉积了这么长时间呢？

植物死亡后，分解体吸收了一部分植物中的碳，并通过呼吸作用，以二氧化碳的形式获得其余的碳。而分解体死亡后，它们的碳又被其他分解体消耗和呼吸。

然而，好几个因素可能会阻止分解体的行动。许多微生物会分泌出酶，将有机物分解为小分子，以便微生物吸收。但是，微生物无法轻易分解土壤中所有形式的碳。死亡的微生物细胞壁上的物质与土壤中的其他碳化合物发生反应，形成复杂的聚合物。这些聚合物被称为腐殖质，它们的化学结构能够抵御酶的攻击，因此可以在土壤中聚集起来。腐殖质能与被称为多酚聚合物的类似分子一起，把对它们有潜在分解作用的酶束缚起来，使酶失去活性。

其他的环境因素降低了微生物酶的效率。如果土壤缺氮，微生物可能无法得到形成酶所需的营养。此外，有些酶需要用氧做作用物，因此，无氧条件（如沼泽和泥炭地）常常会导致碳堆积在土壤中。

为什么彩虹并不是笔直的

阳光穿过雨滴发生折射，形成彩虹。折射是指光从一种介质进入另一种介质时方向发生变化。阳光在水中的传播速度没有在大气中那么快，因此它在碰到雨滴时发生了偏转；阳光离开雨滴回到空气中时，再次发生偏转，重新以原来的速度传播。阳光正好垂直射入雨滴时，会在雨滴中发生折射。当它进入我们的视线，我们就看到了彩虹。

不同颜色的光，波长各不相同，在两种介质间传播时，折射程度略有不同，这就是为什么彩虹以连续的彩色光束形式出现，红色在最上面，紫色在最下面。

通常情况下，雨滴呈球形，因此它对阳光的影响呈轴对称状态，这个轴是连接雨滴中心与太阳的虚拟轴。实际上，彩虹是以所谓对日点为圆心的圆，从观察者角度看，对日点正好是与太阳方向相反的点。我们感受不到整个圆，因为被地球挡住了一部分。太阳离地平线越近，我们看到圆的部分就越多。如果是在日落的时候，我们就能看到彩虹的半个圆。相反，太阳的位置越高，地平线上的可见圆弧就越少。

发现中微子——“随着中微子的发现，物理学中一项漫长而精彩的探索，终于到达了胜利的彼岸。洛斯阿拉莫斯（Los Alamos） 科学实验室的弗雷德里克· 莱因斯（Frederick Reines） 和小克莱德 ·L· 柯温（Clyde L.Cowan, Jr.），在萨瓦纳河畔的核反应堆附近的一个地下室里，锁定了这一神秘粒子。在1月号的《科学美国人》中，菲力浦·莫里森（Phillip Morrison）将中微子与海王星进行了对比。海王星的发现，一直被视作经典物理学的最高成就：通过其他星球的移动显示其存在。而中微子则是现代物理学的最高成就，它的发现成为能量守恒定律的有力证明。”

爪哇的死胡同——“几年前，欧仁·杜布瓦（Eugène Dubois）在爪哇岛发现了一些史前动物的遗骨。在从猿到成人的转变过程中，存在着一些所谓的缺失环节，这些遗骨正好可以弥补。朱利叶斯· 科尔曼 （Julius Kollman）固执己见：不应在身材高大、头骨扁平的类人猿物种中搜寻人类的直系祖先，而应该进一步回归到动物学领域，在那些头骨突出的小型猿类中搜寻；他认为，在早期人类中，具有突出头骨的小矮人就是由此进化而来的。这也许可以解释为什么神话和童话总会提到小矮人。”

大西洋上的战争游戏——“在食品供应方面，大英帝国过于依赖海外贸易，以至于远洋商业船队已成为她的‘死穴’。在战争时期，如果想要骄傲的大英帝国屈膝求和，那么攫取、摧毁或者驱逐其远洋商业船队，就是最为有效的手段。为了确定危险程度，英国海军开始着手建立机动部队。尽管‘搜捕舰队’的灵活巡航能有效保护国家商贸，但是它们却被驱逐出商贸航线，而最容易遭遇袭击的就是这条航线。海军高层争论不休，焦点在于：大英帝国的商业贸易不能完全瘫痪，否则就会影响战争。”

警世传说——“肉类保存法的发明者，并因此赚取了25万美元的威廉·S·米德（William S. Meade），最近在纽约的一所公寓中去世，死时一贫如洗。他发财以后，在太平洋海岸结交了一位老船长，这位老先生声称知晓海底沉船宝藏的位置，并在去世前，将破译沉船地点的很多海图和指南留给了米德。米德私人出资，组织了3支探险队，其中两支在南美海岸不幸遇难，第三支在沿着智利和秘鲁海岸搜寻多年未果后，无奈宣告放弃。”

飞行狂热——“法国飞行俱乐部推出的飞行大奖，大大推动了飞机行业的发展。下图是布雷里奥（Bleriot）和瓦藏（Voisin）在巴黎市郊建立的公司所制造的新型飞机，第一次在昂吉安湖试飞。但是一次短距离飞行证明，该飞机还有一些地方需要改进。目前，在法国所有飞行器中，最为重要的可能要数桑托斯-杜蒙（Santos-Dumont）的飞机了。这一飞机被命名为‘14bis’号，其主要是为了竞争1万美元的Deutsch-Archdeacon飞行大奖而制造的。”

扒手陷阱——“这一发明从外表看来，不论大小还是样式都与手表类似。它的内部是一个铃和弹簧锤，弹簧锤连接着表链。它的设计构想是：窃贼将通过拉动表链来偷窃怀表，但是，这一次不是贼拿到了表，而是表捉到了贼。拉动表链会撞响警铃，事主就能立即发觉窃贼，警察也可以由此将窃贼捉拿归案。”