我们能驾驭闪电的力量吗?

我们一天会损失多少水?喝苏格兰威士忌最好的方法是什么?我们能驾驭闪电的力量吗?物体的运动速度能超过光速吗?燃烧的东西会被完全摧毁吗?从地球到太空的电缆能产生能量吗?睡前锻炼有助于减肥吗?我们能用太阳能板代替窗户吗?另外，包皮环切术能预防艾滋病毒吗?克里斯·史密斯与优西比乌斯·麦克凯萨一起回答你的科学问题。

优西比乌斯:很好，谢谢。今天的故事，在这个地区尤其重要。这是科学界关于割礼的故事。

克里斯-是的。这是一项后续研究，它建立在大约10年前发现的基础上，即男性包皮环切术可以显著降低感染艾滋病毒的风险。最新的数据来自津巴布韦，为了保护人们，津巴布韦已经采取了一系列措施来提高包皮环切率。他们现在所做的就是回过头来看看这对那个国家的艾滋病流行造成了什么样的影响。这是PLOS ONE杂志上的一篇论文。Jessica McGillion是第一作者，第二作者是John Stover，我们本周采访了他。大约有100万例包皮环切手术是在10到49岁的年轻男性中进行的。研究人员所做的就是进入这个国家，从人们那里收集数据，观察他们的行为。他们询问了感染率，包皮环切率，他们用这些数据校准了一个数学模型，然后看看这个倡议的影响，为了问这个问题，“实际上，这是否产生了结果这对艾滋病毒感染率有影响吗?”约翰·斯托弗本周告诉我们，在接受包皮环切术的百万人中，这一手术立即预防了全国约8万例艾滋病病例。 This will grow over the next 10 to 15 years to about half a million cases of HIV prevented because most of the people who've undergone the procedure so far were not sexually active because they were young. And so as they go into the bracket where they begin to become sexually active, then obviously the protection will continue later in their lives. So they're arguing that with their target of 80 to 90 percent penetration rate of the procedure, if they can get to an 80 percent rate, then actually this will return millions of people who will be prevented from catching HIV over the time so they think it's very worthwhile. And in terms of cost benefit actually the cost of running the circumcision program is more than offset by the savings of not having to give people antiretroviral drugs because they haven't caught HIV. The level of protection is between 60 and 80 per cent for the men who get circumcised and about 50 percent for the partners of those men.

优西比乌斯——令人惊叹。我们去和布丽吉特谈谈。早上好，布丽吉特。欢迎来到我们的节目。

Bridgette -我想问一个成年人在24小时内应该摄入多少液体，咖啡和茶算不算，高个子、矮个子、胖人是否都需要同样多的液体?

优西比乌斯:非常好的问题。克里斯，我想问一下一个人是否也可以吃太多?

克里斯-有趣的是她没有提到葡萄酒或啤酒。你知道，布丽奇特的自制力很强。答案是你需要弥补你失去的东西。人类非常善于控制水分流失。虽然没有适应沙漠生活的小老鼠那么好，但我们仍然非常好。我们有非常好的肾脏，能够清除大部分的水。我们不得不失去的水，这些被称为无意识的损失，在体内以各种方式损失。很明显，我们通过尿液流失水分。我们也会因呼吸而失去水分，所以仅呼吸就会失去大约半升水。流汗也会蒸发水分，在炎热的气候下，流汗每小时会蒸发多达5升的水分。 So its very variable and it will depend, the amount of water a person loses, on where they're living and what they're doing, and if they can afford to lose water. Because the body, as soon as it becomes dehydrated, will start scavenging back water from all the sources it possibly can. So to be healthy you need one or two litres of water, probably about two litres of water a day minimum really. Less than that you can cope with. More than that your body or just get rid of it. But if you overdo it and you outpace the ability of the kidneys to throw water away then you're in trouble as well because if you put too much water in the body you dilute your blood down too much, water leaches out into your tissues and this can make your brain swell.

比如去摇滚音乐会和夜总会的人，他们太热了，喝了太多的水来补偿，通常是因为他们服用了药物，这些药物给他们带来了额外的能量，让他们跳得太快，他们会脑肿胀，这可能会导致不适，有时是致命的，所以你可以过量服用。最好是补充你失去的东西，任何液体来源都是合理的液体来源。酒精:有点不同，因为酒精本身是利尿剂，但茶、咖啡、果汁都是水基的。大多数都是99%以上的水，所以绝对没问题，它会给你补充水分。酒精——任何超过10%的酒精都会有利尿的效果，所以你会长期失去水分，而不是补充水分。所以，如果你想在晚上喝一杯设拉子，一定要准备一杯水，然后把水放回去。

优西比乌斯-雷吉在贝德福德。早上好。

雷吉-优西比乌斯，早上好。克里斯，早上好。

克里斯-嗨，雷吉。

雷吉:在我之前打电话的人提出的关于咖啡的问题很讽刺，因为我的具体问题与一种烈酒有关，也就是威士忌。我喝威士忌已经有40多年了，克里斯，我总是用苹果糖或姜来稀释威士忌，我的朋友们总是嘲笑我，说你浪费了威士忌。但最近我的一个朋友给我推荐了干柠檬，因为它混合了奎宁或奎宁，不管叫什么名字。我只是想知道你是否能体会到真正的苏格兰威士忌的不同之处和好处?

优西比乌斯——我没想到会这样!

克里斯:现在有点早，但我不介意说这是一杯非常好的苏格兰威士忌。事实上，如果你问那些官员，那些真正知道自己在说什么的人——我不是其中之一——他们确实在用水。你不应该直接喝烈性酒，你应该加一些水，因为它会让你放松，你可以真正享受它。就酒精含量而言，你不会因为不加水而失去任何东西，因为你吞下的所有东西都有机会被吸收，而你仍然会喝醉。但实际上你放进去的水确实会让味道更顺滑。所以如果你有一杯上等的威士忌，加少量的水，也许是50/50，这就是我一直在做的，它的味道确实非常好。也许也许一个真正的威士忌专家可以告诉我们为什么水是最好的调酒器。对我来说当然是。但是你知道威士忌是烈酒，它含有很多酒精，味道很好。你可以把它和很多东西混在一起，你知道，我和那些把它和所有东西混在一起的人交谈过。 so I don't think you're completely unusual by mixing it with Appletise, although that's a relatively new one on me.

优西比乌斯-谢谢雷吉。大卫，早上好。欢迎来到我们的节目。大卫失声了，也许他去找威士忌了。斯文，早上好。

斯文-早上好，你们还好吗?

优西比乌斯:我们很好，谢谢。你的问题是什么?

斯文——我有一个很奇怪的问题要问这位科学家。我想知道是否有可能收集来自闪电的电力，如果有可能收集电力，我们是否曾经想过使用[**]来尝试收集尖峰中的电力。

克里斯-你是说斯文还是斯文?

斯文——斯文。

克里斯-啊，斯文。很多人都想过这样做，因为闪电就是电。本杰明·富兰克林，美国著名的电工，是第一个证明从天上下来的实际上是电能的人。当他做了一个实验——很危险你不应该这样做——他飞风筝雷暴,能够利用一连串的火花的风筝字符串通过键到一根金属棒钉在地上,从而证明这似乎是相同的东西,你可以生成与静电包装在一起说一些琥珀和一双连裤袜或长袜,这是别人在做什么发电。还有当时人们发明的电池带来的电力。所以人们想，好吧，天空中有这么多电，所以我们有没有可能把这些电收集起来……

首先你得做一些数学运算。一道闪电有多少电?闪电，可能有几百万伏特每道闪电大约有10到120亿焦耳的能量。你可能会想，100亿焦耳听起来很多，但实际上，如果你算出来的话，它会让你烤10万片吐司，或者让一个100瓦的灯泡运转100天。你想想有多少人住在一个城市。没有多少人会在闪电的能量下长时间亮着灯。那么问题就来了我们如何从闪电中获取能量?你得有办法收集闪电。所以你必须有一个传导闪电的系统，它可以把闪电吸引到一个地方，抵挡住爆炸，然后以某种合理的方式储存能量，然后以某种合理的方式重新分配能量。当你把所有基础设施的成本都考虑进去的时候回报并不能证明最终的结果，所以我们不认为这是一个非常可行的方法。

优西比乌斯-吉姆，欢迎来到我们的节目。你的问题是什么?

吉姆-你好。假设我静止不动在我右边有个物体以光速的四分之三向我飞来。而在我的左边，它们的速度是光速的四分之三，也就是说它们以光速的一倍半互相靠近。这不是打破了最大速度只能是光速的规则吗?

克里斯-你好。问得好，吉姆，但答案是否定的。因为相对于你来说，这些物体正在以一个加起来的速度接近你如果你倒数时间的话，这个速度可能比光速还快，但是单个运动的物体并没有突破光速的障碍。物体运动的速度极限是光速。这样做的原因是，当你加速物体时，你必须给它们能量，让它们跑得更快。如果物体运动得更快，就会有更多的能量，因为E(能量)等于MC的平方其中M是质量。如果你增加某物的能量因为光速C的平方不变，质量一定会增加。所以物体运动得越快，它们就越重，如果物体变重，它们就需要更多的能量来加速。因此，最终你会得到一个点我们需要无限大的能量来让某物跑得更快，因此，它的速度不能超过光速。但因为你实验中的物体本身并没有单独打破光速障碍，所以大家都很高兴。

优西比乌斯-杰里米早上好。欢迎来到我们的节目。

嗨，优西比乌斯。克里斯，早上好。我的问题是，有东西会变成虚无吗?例如，一粒沙子在被侵蚀时，其组成部分会发生什么变化?他们会从地球上消失吗?同样的，烧焦的树的灰烬，那里到底发生了什么?

克里斯-你好杰里米。答案是，你周围看到的一切都是由原子组成的。这就是为什么你永远不应该相信原子所说的话的原因之一，因为它们构成了一切。但关键是原子不能被摧毁，除非它们放射性衰变，变成一种新的原子，原子就是原子。

它是一种元素，这些元素结合在一起形成化合物，沙子是由二氧化硅组成的，树上的灰烬也是由二氧化硅组成的。那里会有碳元素和其他各种化合物。但是当你把这些东西分解，让它们变得越来越小它们不会消失，它们只是变成更小的粒子，最终小到你看不见，所以什么都不会消失。你不能让这些原子蒸发它们一直在那里，它们只是太小了，你看不见。

优西比乌斯:好的，谢谢你的问题。科特，早上好。

Kurt -我想知道你是否有可能把电缆从地球底部穿过太空，然后利用太空的真空来拉动空间，作为一种产生能量的方式?

克里斯-这样做有问题。这是一个材料科学问题，因为你必须把你的系绳放到太空中。需要一根100英里或200英里长的电缆才能把它送到太空。如果你想把它送到国际空间站所在的地方我把所有的单位都混在一起了，但那大约是400公里，所以那是很长的一段路。所以我不太确定为什么它会有用因为你有巨大的风差效应，因为你在大气层的不同层有气流对这些东西施加一个力，这将是一个非常大的材料科学问题。目前我们还没有能够很好地完成这项工作的材料。我们为什么要这么做?我不确定我们会取得什么成果。从理论上讲，你可以向太空发射一根电缆，但这有什么好处呢?

杰里米:难道我们不从已经超过400公里长的海底铺设电缆吗?

克里斯-是的，但他们不受我所描述的影响。它们是沿着海底的加固电缆。如果你想把缆绳送上高空你就得承受它的重量。它必须足够坚固来支撑它自身的负荷，因为在海底传输信息的电缆没有负荷。如果你要把某物拴在缆绳上送入太空，它就会承受巨大的负荷，比如风的冲击，末端物体的撞击等等。所以你必须设计出支持自身的能力以及它末端的任何东西以及大气的所有其他影响等等。所以我不是很确定——你想在电缆的末端放些什么?

Jeremy:这个想法是因为这个想法来自于人们有时谈论的太空电梯。但是如果你有一辆驶入太空的缆车，利用太空的真空，我觉得你可以从中产生能量因为你利用了空间的拉力，真空本身，以及连接到地球上的涡轮机的电缆，或者地球上的任何地方它自己产生能量，这种能量不需要任何用途。

克里斯:听起来像是永动机，不幸的是，这行不通。因为，如果你想一下，我知道你在想什么因为如果你在太空中有一个真空，你在地球表面有很多空气压力，为什么我们不能在你的管子里面运行一个涡轮机，或者其他什么，空气流入真空会驱动涡轮机，我们得到一些电。问题是空气必须从地球表面被抬升所以它一直在做反重力的功。迫使空气向上的东西是空气上方的空气的重量。但是随着空气上升到管内，推动它的空气重量就会减少，所以最终它会，像水平仪一样，向外平衡没有合力把它推向太空。重力会赢，就像它把大气层固定在地球表面一样，所以不幸的是，它实际上不会起作用。

优西比乌斯-大卫，早上好。

大卫-你好，克里斯。我想知道你对我的减肥理论有什么看法。如果我在睡觉前做一些运动，从而消耗我的血糖。然后我上床睡觉，在接下来的8个小时里，身体有时间利用流失的体液来补充血糖水平。这个主意到底好不好?

克里斯-嗨，大卫。我认为这个想法很好，因为做一些运动比不做运动好。但我认为，就最佳锻炼时间而言，它有一点缺陷，因为每个人的锻炼时间都不一样。因为有些人会发现他们在一天中的特定时间更有动力。有些人还发现他们的胃口在一天中发生变化，他们真正做有意义的运动的能力在一天中发生变化。所以我认为运动绝对是最好的方法，因为它能促进瘦组织，燃烧卡路里，所以你增加了燃烧卡路里的潜力，你也直接影响了卡路里的燃烧。任何减肥策略都要记住的另一件事是，摄入的能量必须等于消耗的能量，或者正如澳大利亚人所说的，卡路里摄入，卡路里消耗。你必须保持平衡，否则体重就会发生变化，要么上升，要么下降，这取决于不平衡的方向。所以运动是有益的，不同程度的运动都有益，不仅因为它能燃烧卡路里，还因为它能让你更健康。它对血压有好处，对肌肉力量有好处，对预防糖尿病和肥胖有好处。 But I would do exercise when it works best for that person and try to change your eating habits during the day so you eat most of your calories earlier in the day and fewer calories as the day goes on. The old adage is you should have breakfast like a king, lunch like a prince, and dinner like a pauper. The idea being that you're not having a massive great meal in the evening when your body doesn't really have anything to do with all those calories.

优西比乌斯-戴尔，早上好。你们有关于太阳能科学的问题吗?

戴尔:是的，早上好。我想问问科学家。看，南非阳光明媚。为什么我们不能在现有的建筑中利用阳光呢?在建筑物里安装某种类型的太阳能电池板而不是普通的窗玻璃来发电?

克里斯:是的，我认为你应该去政府部门找份工作，如果你还没有的话，因为这正是国家需要做的。具有讽刺意味的是，许多拥有最佳日照记录(日照天数较多)的国家，其太阳能电池板的安装情况却是最差的。我的意思是，我曾经在澳大利亚旅行，因为我在澳大利亚看到的太阳能电池板很少而感到惊讶，因为这是地球上阳光最充足的地方之一。南非，另一个阳光明媚的地方。澳大利亚正在着手解决太阳能的问题。我认为南非在这里有巨大的机会，当然，你可以用太阳能做的是推动交易。你可以使用非常耗能的脱盐过程你可以用太阳能来驱动这意味着它不会向大气中排放大量的碳。它不会花费你一大笔钱，但是它返回了一个非常有价值的东西，那就是水。然后是你关于建筑的观点。我们为自己创造了温室，把自己困在里面，这不是很奇怪吗? We then get too hot because the sun comes streaming in through these windows of these posh buildings covered in glass, which is de rigueur these days and then we have to spend even more money throwing the heat away that we've collected. Why not do what you're suggesting and come up with better devices which actually turn those windows into solar panels. Companies are doing this. These devices do exist and they have ways of actually turning the roofs of buildings, the walls of buildings, and the glass of buildings into sunlight collectors to then do a range of things. One is directly generating electricity. In other cases to do things like electrolise water to produce hydrogen, which you can then feed into a fuel cell and use that energy usefully. So people are doing this but it just takes people to implement it.

优西比乌斯——令人惊叹。克里斯，非常感谢你。每周我们都喜欢向你们学习，下周我们还会这样做。祝你周末愉快。

克里斯-我已经很期待了。谢谢每一个人。周末愉快。下次见!