为什么不是每个人都双手灵巧?

什么是濒死体验?如何阻止蚊子进入水箱?为什么不是每个人都双手灵巧?薛定谔的猫是什么?为什么大象的尿在路上要花这么长时间才能变干?我们如何测量到遥远恒星的距离?此外，找到一个遥远的中微子源……

优西比乌斯——今天我们要讲的科学故事，我都说不出来了。通常情况下，我至少可以假装语法正确地阅读我页面上的句子。但这听起来确实很迷人，也很可怕:亚原子粒子可以不受阻碍地传播数十亿光年。

Chris -是的，这是一篇很有趣的论文。南极洲的科学家们利用一个名为“冰块天文台”(Ice Cube Observatory)的探测器，探测到了可能来自40亿光年之外的中微子，可能是一个巨大的黑洞。现在让我把你往回拉一点。

20世纪30年代，科学家们提出，这种被称为中微子的粒子一定存在。它们非常小，是亚原子的。它们没有质量，没有重量。它们以接近光速的速度传播。它们也是不带电的。这意味着它们可以穿越空间，穿越时间，以极快的速度，而且它们不与任何东西相互作用。这意味着它们在穿越太空时不会受到其他物质的阻碍和束缚，比如气体和尘埃。事实上，每天可能有数万亿个中微子从我们每一个人的身上掠过。那么如何检测它们呢?

这就是冰立方天文台的用武之地。这个小组在几年前所做的是，他们在南极洲的冰层上钻了将近三公里深的洞。这个由86个洞组成的图案，大约有3公里深，上面悬挂着电缆，这些电缆呈六角形排列，上面有光探测器。现在，当中微子从太空流进来，穿过南极清澈的冰层，也就是这些探测器所在的地方，它们偶尔会非常非常偶然地，与冰层中的粒子相互作用。这种相互作用产生了短暂的闪光，这些探测器因此可以绘制出闪光的方向，从而推断出入射粒子的轨迹。这就是为什么冰立方，建在南极洲一立方千米的冰里，它的工作就是寻找这些中微子。

它们之所以有趣，是因为我们从20世纪30年代就提出了它们。它们第一次被发现是在20世纪50年代，现在我们正试图找出它们的来源，因为我们知道它们是由太阳产生的。我们知道它们是由放射性衰变产生的，但也有来自太空的高能粒子。它们来自哪里?他们的来源是什么?它们能否为我们打开天文学的新视野，因为它们不会被物体吸收，很难被探测到，它们能否告诉我们遥远的事物正在发生，因此我们可以更多地了解太空是如何运作的。这就是本周的声明，他们发现了一个非常强大的高能中微子，比我们在地球上的粒子加速器中所能产生的任何中微子的能量都要高几百万倍。它似乎是基于耀变体的轨迹而来耀变体是宇宙中40亿光年之外的一个结构那里有一个非常活跃的恒星形成区域，那里有一个超大质量黑洞。研究人员认为，这些粒子是在黑洞消化不良时产生的。它们吸收物质，打嗝喷出大量的物质，这些物质的速度非常快，它们相互撞击，产生碰撞，然后产生中微子。 So this is an interesting proof of concept, it's announced this week in the journal Science by a big team and it gives us a new insight into possibly what this structure out in deep space is doing but also really how the universe works.

优西比乌斯——很有意思。巴库西，早上好。欢迎来到我们的节目。

早上好，先生们。我的问题与濒死体验有关。我读过这方面的书，对1965年我个人经历的相似之处感到非常惊讶。我只是想知道这有多真实，或者科学是否真的探索过这个领域?

优西比乌斯:好的。克里斯?

克里斯:这条路走得很好。几十年来，人们一直在猜测和研究濒死体验的科学。事实上，在很长一段时间里，它并没有真正受到适当的科学审查，但近年来，它已经受到了审查。和科学家做了许多实验做这些事,比如把书面纸或对象在患者在手术室的地方不能够看到他们,除非他们做什么他们说,这是浮动的手术台当他们死后,从房间的天花板往下看他们为什么会在那里当他们死了,不知道,但会有对象,他们可以看到从那个角度而不是在手术台上。当病人偶然报告濒死经历，说他们漂浮到房间的天花板上时，研究人员问他们，你看到什么了吗，他们没有。所以这表明他们并不是真的在房间的天花板上他们只是有这样的观点或感觉。现在我们认为当人们有濒死体验的时候是因为你濒临死亡或者你的身体已经死亡了一段时间比如说，你心脏骤停了，所以血液流动暂时停止了你的大脑。也许当你因为身体不适而发生这种情况时，它会影响你大脑的神经化学。所以当你做梦的时候你在头脑中创造了另一种现实也许这种疾病的状态，这种缺氧的状态，低氧的状态，创造了一种暂时的，做梦的状态或者是大脑创造的另一种现实，就像你做梦一样。当你醒来的时候，就像你在梦中醒来一样，你可以记得那个梦的片段也许这就是在这种情况下发生的事情，但我们认为没有任何有力的证据表明人们有濒死经历。 They're real experiences to those people but we dont think there's anything spooky going on. We think this is a phenomenon created by the unwell nervous system.

优西比乌斯-迈克，早上好。

迈克:早上好。我的问题是我的房子没有排水沟，所以下雨的时候雨水就会倾泻而下。在冬天，我们最近没有下雨，但在冬天，如果下雨，雨水就会落在我用来给植物浇水的开放容器里。然而，在夏天，蚊子在这片水域繁殖。我想问克里斯，我能不能在蚊子滋生的水里放些东西，既能杀死蚊子，又能保证水在我的植物上是安全的。

克里斯-是的，这是一个很好的观点。你可以听到优西比乌斯在后台写邮件。还是你又来查我了，尤西比乌斯?

优西比乌斯:我确实是。

Chris:这是一个很好的观点，因为在许多国家，蚊子不仅传播疟疾，还传播黄热病、登革热、寨卡病毒等其他疾病，警察和公共卫生人员会四处寻找蚊子繁殖的容器，如果他们这样做，他们会对人处以罚款。所以这是一个大问题，因为蚊子，尤其是伊蚊，非常善于找到死水池，即使是少量的死水，并在其中产卵。现在节约用水也很重要，没有人比开普敦的居民更了解这一点了。那么我们如何满足这些紧张关系呢?一个明智的方法是，不管你信不信，在英国，蚊子也在人们的水屁股里繁殖。因此，人们正在做的一件事是鼓励在桶的接入点上安装一个精细的网格。所以你买一些薄的细布，显然，水可以穿过它，但蚊子不会。如果你能阻止蚊子接近或接触水面，它们就不能在水中产卵，因此它们就不能繁殖。所以我给你们的建议是把容器放在那里，因为收集水对用水来说非常重要，但用纱布把蚊子挡在外面。

迈克:哦，好吧。谢谢你！非常感谢。

尤西比乌斯-谢谢你，迈克，非常感谢。莫里斯，早上好。

莫里斯:早上好。优西比乌斯，我想问克里斯:为什么不是所有的人都是双手灵巧的?

优西比乌斯-这是个很好的问题。克里斯?

克里斯-是的，我愿意放弃我的右臂来成为一个双手灵巧的人。这是老生常谈了，不是吗?

我问过克里斯·麦克马纳斯，他写了一本关于这个主题的书。克里斯是伦敦大学学院的医学教育教授，他的书《右手，左手》获得了威康基金会图书奖，并获得了诺华奖。这可能是我读过的关于一般科学主题的最好的书，但它不仅从人类的角度，而且从根本上探讨了利手性。粒子，原子和分子的手性一直到我们。这是一本非常优秀的科学书籍《右手，左手》。节目结束后我会在推特上发一个链接给想在推特上关注我们的人。我会把它们发到微博上，因为这真的是一本特别的书。几年前我问过他这个问题他说，事实上，关于人类有趣的事情是，虽然我们确实有一只占优势的手，我们不知道为什么我们有利手性，但我们知道的是，这一切都与你大脑的哪一边占优势有关。因为你大脑的一侧控制着你身体的另一侧，你大脑的主要一侧似乎是你大脑中语言的基础部分，在绝大多数人类中，90%的人，语言在我们大脑的左侧。这意味着我们大脑的主导半球是左侧，因此你更喜欢用的主导手是右手。 That's not to say though that you can't become very good at using the opposite hand. And we probably become very good at doing things with our right hand because we practice because we prefer to use it, but actually in people who have a disability or can't use their preferred hand and they have to use the other hand. A friend of mine broke her arm for example, and because she couldn't use her preferred hand she had to learn to write because it was exam term at the university and she had to learn to take lectures and do exams with the wrong hand and she said although it felt terrible to start with, she actually became quite good and could write quite neatly with the wrong hand, quite quickly, and until it became okay to be left handed were you know in 100 years ago people with left handedness were regarded as grossly abnormal or something wrong with them and we used to punish these people and tie their hands behind their back and stop them from using their left hand. Then, in the modern era we now know that people who are left handed actually because they were forced to become quite adaptable to a right handed world because they were in the minority, they actually became quite good at using the wrong hand their right hand to do things to fit into our world. So actually we are very very much ambidextrous, that was Chris McManus' view but we just have a preferred hand to use when we do most things and we're not alone. There are many animals that do have a preferred side. Horses prefer to run round the track with one leg going as their outer leg compared to the other. Some birds prefer to use one particular claw or set of talons to pick apart their prey.Hangaroos and wallabies have a preferred hand to use. Scientists have done experiments watching them in the jungle in the bush in Australia to see which hand they prefer to use. So there are lots of species that have a preferred side but humans seem to be the most extreme, and it's mostly 90 percent of people are right handed and they have been ever since cavemen were wandering around on Earth because we know this from cave paintings from studies done in France that people were painting with one hand and using the other as a template to hold on the cave wall. So it's not a new phenomenon either.

优西比乌斯-提奥，早上好。

西奥:早上好。我只是想了解更多关于薛定谔的猫实验以及这和猫到底有什么关系?

克里斯-好的，这就是那种不确定的情况，量子力学的问题是它真的很奇怪。尼尔斯·玻尔，量子力学的鼻祖之一，他说，如果你对此没有困惑，那你就没有理解它。因为当你把物体缩小到非常非常小的时候它们开始表现得非常不寻常，我们认为我们以我们的规模来理解世界，人类的大小。但是当你缩小到单个原子和分子的大小时，事物就不会表现出自己的行为。他们的行为举止很奇怪。有一种现象叫做纠缠，如果你能想象一下实验，假设我有一个原子，这个原子可以发出两个光子一个朝一个方向，另一个朝相反的方向。现在这个原子产生了这两个粒子，但是由于一些我们无法理解的奇怪现象，它们不可分割地结合在一起了。所以即使它们最终在宇宙的另一边，如果我检查其中一个光子，我马上就知道另一个光子的一些情况，如果我改变我能看到的光子，我马上就改变了宇宙另一边另一个光子的行为。所以有一些奇怪的东西把这些实体连接在一起，那就是纠缠。现在关于薛定谔猫的全部就是，如果你有一只猫在盒子里，除非你测量盒子里的猫，否则你不知道它是活的还是死的。 So the cat is therefore in both conditions; it's both alive and dead until you look, you don't know. But then when you actually open the box you seal the fate of the cat. And if the cat has a counterpart which is entangled with it on the other side of the universe you also change the fate of that cat. Are you confused yet?

优西比乌斯:我很困惑，因此，我理解

克里斯:所以你明白了。正是我的观点。

优西比乌斯-朱莉在斯泰伦博斯，早上好。

朱莉:早上好。我有个奇怪的问题。在克鲁格国家公园，你可以看到柏油路。如果突然下起倾盆大雨，道路在几小时内就干了。但如果一头大象经过，在路上撒尿，在路上尿尿，即使粪便是干的，它也会在那里呆很长时间。是它们吃的种子里的单宁，还是为什么?

优西比乌斯:好的。克里斯，你听到那个问题了吗?

克里斯-是的，我说了。我不是泌尿科医生，也不是研究道路上尿液的专家，尤其是大型厚皮动物的尿液，但我会试一试。我觉得你的方向可能是对的。我的意思是，尿液和粪便中有很多不同的东西，所以它们可能会落到路面上，路面的热量会把这些化学物质烤熟，使它们变成一种非常坚硬的不溶性物质，这种物质会粘在路面上，当下雨的时候，这些物质并没有被冲走，所以会留下残留物。我怀疑这就是原因，你有一些难溶的东西像你说的单宁酸这些东西和它联系在一起它们可能不容易被洗掉。如果你去把它们从路面上擦干净，用刷子把它们擦干净，在克鲁格公园里你不需要这么做，就会有东西来吃你。但那可能会让它们消失但我怀疑这就是原因但这只是猜测如果有人知道的更好。请告诉我。

优西比乌斯-马克，早上好。

马克-你好。是的，我需要了解克里斯，他们是如何测量距离的，例如，我们的行星和我们的恒星之间的距离，你知道，光年远?

优西比乌斯:他们是如何测量恒星之间的距离的?

有很多种方法可以做到这一点，在过去，人们通过视差来做到这一点，你可以自己演示一下他们是如何做到的，非常简单;如果你把你的手臂伸到你面前，大拇指向外，就像你想搭便车一样，如果你闭上一只眼睛，用你的拇指遮住远处的物体，然后你睁开另一只眼睛，闭上第一只眼睛，你会发现这个物体不再被你的拇指遮住。所以它似乎移动了。现在它移动的量与物体的距离成正比。那么我们如何在地球的尺度上做到这一点呢?天文学家所做的就是观察一个遥远的物体然后测量地球在轨道一侧的位置。这就像你在用一只眼睛看。然后他们会等到地球在轨道的另一边，看着同一个物体，它似乎在移动，它移动的量与它的距离成正比。这是一种方法。另一种方法是我们可以使用所谓的恒星蜡烛。 An interesting observation made by a lady called Henrietta Leavitt in the late 1800s, early 1900s. She was working at Harvard, and she helped Hubble actually discover that the universe was expanding. She discovered these things called Cepheid variable stars. And what we understand is that different stars of different sizes puff up and shrink at a very predictable rate. And that tells you how big they are, and if you know how big they are you know how bright they are. And if you know how bright something is you know that because light spreads out as it comes from the source to us, the further away something is, the brighter or dimmer it is. And so you can use the regularity of the star puffing up and shrinking to work out how big it is. So you know how bright it is and if you measure the intensity of the light you can work out how far it is. So when you see distant smudges in the sky you can use those stellar yardsticks as well to work out the distance to the stars so those are two simple ways of doing it.

优西比乌斯-非常感谢你与我们分享你的知识。

克里斯-很高兴见到你。

优西比乌斯:当然，我们下周再做。