本周，我们将揭开火山科学的面纱。它们为什么会爆发?它们对飞机有什么威胁?它们对我们和我们的环境有什么影响?此外，婚姻可以降低死亡率的新闻，8亿条推文揭示的人类情绪，以及水龙头滴水声背后的科学……
在这一集里
结婚对心脏有好处吗?
基尔大学的Mamas Mamas教授
生活在神圣的婚姻中可能会付出一些唠叨的代价，但也可以挽救你的生命，正如玛丽卡·奥特曼从基尔大学心脏病专家Mamas Mamas那里发现的那样……
想要降低患心血管疾病的风险吗?结婚可能是答案。
80%的心血管疾病病例可归因于年龄、性别和吸烟等已确定的风险因素。但是另外20%的人呢?基尔大学(Keele University)的一个研究小组已经确定，婚姻状况可能是导致剩下的20%患病的风险因素。
我采访了心脏病专家Mamas Mamas，了解结婚对心脏的好处不止一个……
妈妈们——在我的临床实践中，经常有病人来找我，他们对我说，我们来找你的唯一原因是我们的妻子或丈夫让我们这么做的。这让我想到也许病人的婚姻状况能给我们提供更多的信息。这就是为什么我决定研究这些患者的婚姻状况和未来心血管健康之间的关系。
Marika -全世界有很多心血管疾病病例，有很多研究来确定它们的原因…
妈妈们-我们做的是荟萃分析。这意味着我们查阅了所有关于婚姻状况是否与心血管疾病有关的研究，然后结合了来自世界各地的34项不同研究的结果，对200万名患者进行了研究，得出了我们的发现。
在评估了200多万例病例后，Mamas和他的团队发现了相当令人震惊的结果……
妈妈们——如果你未婚，你患心血管疾病、死于冠心病或中风的风险会增加40%。我们还研究了患有心血管疾病的患者或个人的结果。举个例子，那些因心脏病发作或中风入院的病人我们发现，婚姻状况与已婚病人的治疗效果比未婚病人好得多。尤其是离婚的病人或个人似乎比他们的已婚同行有更高的风险。
为什么未婚人士更容易患心血管疾病?也许答案就在“无论疾病还是健康”的誓言中。
妈妈们，我是一名心脏病专家，即使今天在我的诊所里，病人总是会说，你知道，我出现了这些症状。我并没有把他们放在心上，但我的妻子或丈夫确实向我施压，要求我去看医生。我认为还有很多来自配偶的压力，要求他们采取健康的生活方式，所以通常，尤其是那些心脏病发作后吸烟的男性会从妻子那里得到很大的压力，要求他们戒烟。
玛丽卡-所以也许唠叨是件好事?
妈妈们——是的，也许吧。我认为还有其他直接的事情，比如如果你中风了，有时你在活动上有很大的困难，所以有一个伴侣可以带你去康复中心，去门诊诊所，等等，这对你的康复真的很有帮助。而单身人士可能没有这样的社交网络来支持他们度过难关。我们知道，坚持服药，也就是是否服药已婚患者比未婚或离婚患者的依从性要高得多。
Marika -但是假设有人没有结婚，但是他们和室友住在一起?
妈妈们——我认为社会关系非常重要。问题的一部分是你和你室友的关系有多亲密?我认为这将影响健康效益。当然，任何形式的关系都可能比孤立要好。我们知道，在医学上，社会孤立与许多不同情况的较差结果有关。
什么是加密劫持?
Chris Folkerd - UKFast报道
随着我们的生活越来越多地转向网络，计算机继续占领地球，黑客、垃圾邮件制造者和其他狡猾的经营者正逐渐找到更巧妙的方法来将我们与我们的现金分开。他们最新的诡计是偷你的电;不是直接的，而是通过让你的计算机进行大量耗电的复杂计算，然后它们把计算结果卖给自己赚钱，让你支付电费。他们把这个系统隐藏在普通网页甚至在线广告中，所以很容易在没有意识到的情况下成为受害者。他们称之为“加密劫持”，克里斯·史密斯采访了网络托管公司UKFast的克里斯·福克德……
我叫克里斯·福加德。我是UKFast的企业技术总监。
加密劫持是最新的趋势。去年，我们看到很多人使用密码学来锁定人们的机器，然后提取付款。今年，他们改为使用他们的电脑自动赚钱，而不是试图让客户付钱。
Chris S:所以这就是挖比特币的整个概念，不是吗?
克里斯·F -是的。
Chris S:我想我们应该首先解释一下什么是加密货币，它是如何工作的?
Chris F -加密货币已经存在了十多年了，它是一种不同的货币表示方式。传统上是金币，这是你可以处理的东西。如今，人们正转向更加电子化的生活方式。加密货币没有内在价值;它有价值是因为人们认为它有价值。所有这些都是一小部分信息，可以唯一地证明是你的，你可以细分并与其他人交易，这一切都是通过密码学完成的。
Chris S:你从哪里得到比特币?它们是如何制造或铸造的?
Chris F -现在人们得到它们最简单的方法就是在网上购买。你可以在交易所购买你的加密货币。实际上，它们都是来自计算机的付款，作为对您处理某些工作的感谢。比特币被称为分布式账本，它基本上是一本账本，你的电脑会因为处理了账本的一部分而得到感谢，并验证了它的真实性。但随着挖矿设备越来越多，其背后的数学原理也变得越来越难，所以它的价值也会上升，因为你必须付出更多的努力才能获得同样的奖励。
Chris S -我看到的一个统计数据是，实际上挖比特币——所以做这些计算机计算——导致数据中心排放的二氧化碳比整个爱尔兰还要多!
克里斯·F:有很多关于这个的猜测。这当然是一个二氧化碳密集的操作。如果你看看现在从事半专业工作的人，他们有大量的阵列一直在进行计算，这确实消耗了大量的电力。
Chris S:所以如果你付不起电费，造一台足够大的电脑，或者运行一台足够大的电脑，简单的答案是，你基本上是间接地偷了别人的电脑，在他们的机器上植入一些东西，在他们不知道的情况下，在他们的机器上进行计算，为你做这些工作，然后把结果发给你。基本上就是这样吗?
克里斯·F -是的，差不多。电力成本现在处于一个平衡点，在是否真的值得开采这些货币之间进行权衡。所以现在它很大程度上是利用别人的资源，窃取他们的电力，然后免费获得硬币。
人们是怎么做到的?
Chris F:人们已经开始采用两种主要的方法。他们让你打开一封电子邮件，打开一个加密的应用程序，而这个应用程序就在你电脑的后台做这件事。大多数人都没有注意到它会降低你的电脑速度。在过去的六个月里，有一种趋势是在浏览器中进行，而这一点有点麻烦，因为它很容易被利用。这就是网站安装“Javascript”的地方。这是他们网页中的一个软件，在后台运行，它使用你的空闲CPU周期为他们生成硬币。
克里斯·S -哦，天哪，这太狡猾了!所以通过访问一个网站，你甚至没有意识到你实际上是在为网站所有者赚钱，而这基本上是你的电费账单支付的吗?
克里斯·F -是的。最近对网络的扫描已经发现了大约33,000个网站，这只是那些在后台开始这样做的知名网站……
克里斯-哇!你说的“知名”指的是一般网络用户会访问的网站?
克里斯·F -是的。它们不一定是高品牌，但很多都是免费内容。因此，免费服务现在有时会通过挖矿来补贴自己。
这不会影响网站的性能吗?
克里斯·F -是的。而这正是许多用户反对的地方。在某些情况下，是网站所有者发布了Javascript，这产生了影响。它不仅会显著降低你的浏览体验，而且如果你同时打开了其他标签页，它们也会随之变慢。但我们也看到一些人偷偷地把它们放到广告中。所以那些出现在你网页上的内容，它们会进行挖掘，但也会拖慢主网站的性能。网站所有者可能不知道这一点，因为他们不一定控制自己的广告。
克里斯·S:一个人听了这个，怎么诊断自己可能有这个问题?
最大的信号就是你的电脑会变慢。不幸的是，这并不是唯一的加密劫持，这可能是任何事情。但是如果你注意到所有的东西都开始运行得很慢，无论是当你打开了特定的标签，还是当你打开了一个应用程序，你可以进入“任务管理器”，看看你的CPU，它会显示它是100%的。
Chris S:相对容易治疗吗?
克里斯·F -是的。好消息是，现在市面上的很多病毒都很容易被杀毒软件发现。它们要么自动屏蔽它，要么告诉你威胁已经存在;同时，它阻止了这些问题……
一滴一滴……水龙头滴水的科学
与剑桥大学阿努拉格·阿加瓦尔博士合作
事实证明，滴水龙头发出这种声音背后的科学原理比我们最初想象的要复杂得多。本周，剑桥大学的科学家们已经解开了滴水发出这种声音的原因之谜。克里斯·史密斯采访了工程师阿努拉格·阿加瓦尔，以了解他究竟为什么开始研究水龙头滴水的声音。
阿努拉格:我去巴西拜访一个朋友，当时正值雨季，雨下得很大。我住的卧室有一个小漏洞，我的朋友在下面放了一个桶，就像人们通常做的那样来收集水。一开始一切都很好，但大约半个小时后，我开始听到令人讨厌的叮当声，就像你听到水槽里水龙头滴水的声音一样。
所以一开始这很烦人，让我睡不着，但很快我就好奇了。我想知道它为什么发出这么大的声音。
Chris -关键是，为什么声音变了。当碗空的时候，你听不到声音，然后当它里面的水达到一个临界值时，它开始发出你听到的叮当声。
阿努拉格-是的。
Chris -所以你内心的物理学家和工程师说我必须设计一个实验来解决这个问题?
阿努拉格-没错。我们在广告上说这是一个本科生项目，我们找了一个聪明的学生萨姆来做这个项目。
克里斯:你带来了一个样品:碗，水，注射器。你打算拿他们怎么办?
阿努拉格-是的，我在这儿。我有一个装满水的碗，我有一个装满水的注射器，我要做的是挤压这个注射器，把水滴释放到这个装满水的碗里。
克里斯:在你下水之前，你说过你在巴西的卧室里，当碗是空的时候，没有声音，所以我们最好先测试一下。
阿努拉格——我这里有一个空碗，如果我把注射器挤进去，我正要这么做，第一滴水就要下来了……
克里斯-对。我们在认真听。
Anurage -命中，第二次降落....第三滴，第四滴。如你所见，这里非常安静。
克里斯-不，我什么都听不见。
克里斯-好的。实验证明。我相信你。然后碗就满了。
Anurag——现在碗满了，我要再做一次同样的事情。我现在在挤。首次下降……
克里斯-是的。我确实听到了噪音。我能请你做点什么吗因为你在一点点地滴，滴，滴。如果你用更快的水流会发生什么?
Anurag -如果我这么做…
克里斯-这就不一样了。这是响亮。这是同样的事情，只是重复了很多次，所以听起来更响亮，还是有其他令人兴奋的事情发生?
阿努拉格的机制是不同的。我们刚刚完成了这项研究，马上就要发表了。
克里斯-啊。所以你不打算泄露秘密?
阿努拉格:不。你得再邀请我一次。
Chris:那你是怎么建立模型的?为了弄清楚到底发生了什么。
阿努拉格-这是一件有趣的事情。当水滴落在坚硬的表面上时，它几乎不会发出声音，但同时，当水滴落在柔软的表面上时，它会发出很多声音，一种令人讨厌的声音。这是违反直觉的。
当水滴落在柔软的表面，比如水面上时，由于水滴的质量，水面会塌陷。
克里斯:啊，你的意思是实际的表面在下落的动量下下沉了一点?
阿努拉格-没错。然后发生的是这个形成的空腔想要关闭因为在表面张力下水想要回到原来的水平。但它的速度非常快，在这个过程中，它在下面困住了一个气泡。这个气泡以5000赫兹的频率振荡或脉动，也就是每秒5000次，这就是我们听到的声音的来源。
Chris -它正好在语音频率的中间所以我们对它很感兴趣。
阿努拉格-实际上它在烦人的语音频率中间，在1千赫兹到5千赫兹之间。另一个例子是婴儿的哭声也是这个频率。
Chris:你已经发现了它是如何工作的，这是非常优雅的，但是你能推断它并对模型做一些有用的事情吗?
我们可以用这个模型做的一件事是预测海洋上的降雨量。因为一旦我们知道我们测量的频率，我们就可以知道雨滴的大小，并从中我们可以估计降雨量。
克里斯:那又怎样，你会把一个水听器——一种在水下的麦克风——来听雨落在海面上的声音吗?
阿努拉格-没错。这就是我们要做的。
克里斯:你怎么分辨雨落在哪里?因为水会将振动从各处传递到一个大的区域，小的区域。你如何解决所有这些问题?
Anurag -定位是困难的，但我们可以告诉总降雨量，所以我们可以做一个总和的降雨量。
Chris -原谅我的无知，但这是海洋科学家和水文学家面临的一个大问题吗?他们试图计算出海上的降雨量是多少?因为如果没有人来衡量它，那就有点像“谁在乎”的情况，不是吗?
阿努拉格:嗯，如果你对一个季节的总降雨量感兴趣，通常我们会在某个地方的陆地上进行测量，那么这可能会很有趣。但这不是激励我们的原因。
克里斯:不，真的。除了让某人获得第一，还有其他的应用吗?
Anurag -这是今年最好的项目，所以学生很高兴。
克里斯-我一点都不惊讶。非常非常令人兴奋。
Anurag -但是还有一个应用是合成声音。要合成这些声音是非常困难的。这是因为你可能会认为大部分声音来自水滴落在水面上的最初冲击，但从我所说的来看，事实并非如此。最初的冲击是完全无声的。只有当你把这个气泡困在下面时，也就是在最初撞击的几毫秒后，你才会听到声音。
克里斯:这是否意味着人造雨滴的声音很难制造?
阿努拉格:是的，因为到目前为止人们还不知道怎么做。
克里斯-他们做错了吗?
Anurage -是的。
克里斯-所以你能解决这个问题?
Anurage -是的。
克里斯-那么我们可以期待好莱坞电影和动画片中人造降雨的声音更好吗?
阿努拉格-哦，是的。绝对的。
克里斯-你授权了吗?你保护了这个吗，还是每个人都能读到你的论文然后把它撕下来?
阿努拉格-我认为这很简单。
脚踏实地:从太空服到体育场屋顶——贝塔布
斯图尔特·希金斯博士，伦敦帝国理工学院
一种为美国宇航局宇航服开发的材料是如何回到地球上的体育场屋顶上的?斯图尔特·希金斯报道。
斯图尔特-当太空科学技术降落到地球上会发生什么?
欢迎来到裸体科学家的《来到地球》。金宝搏app最新下载这部迷你剧探讨了地球上正在使用的太空技术的衍生产品。我是斯图尔特·希金斯医生。
这一集:为美国宇航局为阿波罗任务开发的宇航服中使用的材料如何继续用于世界各地的体育场屋顶。
1967年1月27日。阿波罗1号指令舱测试期间发生火灾。这是第一个将宇航员送上月球的任务。在宇宙飞船内部的易燃材料中迅速蔓延，大火导致三名宇航员死亡。
这场悲剧促使美国宇航局为他们的宇航服寻找新的防火材料。整个指令舱都使用了尼龙，但在火灾中已经融化，现有的宇航服未能提供足够的保护。
与NASA合作的两家公司提出了一个解决方案。一种新型织物，以玻璃纤维为基础，涂有不粘塑料聚四氟乙烯，也被称为特氟龙。他们把这种新材料称为“贝塔布”，它构成了升级版宇航服的外壳，与以前的宇航服相比，它的防火性能提高了十倍。
自阿波罗时代以来，宇航服材料已经发生了变化，而贝塔布作为建筑材料在地球上找到了新的生命。航空工程师沃尔特·伯德(Walter Bird)意识到贝塔布作为建筑材料的潜力，并于1956年成立了一家公司，进一步发展这项技术。该公司专门从事拉伸结构，其中建筑材料连续保持恒定的张力。
如今，人们最常看到的是伦敦O2体育场和世界上许多其他体育场馆上的弯曲帐篷状屋顶。紧密编织的玻璃纤维使材料具有结构完整性，而聚四氟乙烯涂层减少了污垢和污垢粘在屋顶上的能力，使大部分污垢在下雨时可以被洗掉。
聚四氟乙烯聚合物是由一长链碳原子组成的，每个碳原子都连着氟原子。氟原子的电子排布使它具有很强的电负性，这意味着它能强烈地吸引其他电子。正是塑料中碳原子和氟原子之间难以置信的紧密结合，赋予了塑料有用的不粘特性。
同样，当用于β布时，聚四氟乙烯的白色有帮助反射阳光的优点，可以防止建筑物内的温度过高。材料的灵活性和强度，以及它的快速安装，允许建筑师在他们的结构中探索不同的和有趣的设计，并进一步使用它。
这就是最初为阿波罗宇航员的宇航服开发的材料如何成为世界各地广泛使用的建筑材料。
推特能揭示我们的情绪吗?
与布里斯托尔大学的内洛·克里斯蒂亚尼教授合作
推特可能反映了这个国家的情绪，因为我们集体与大众分享我们的想法，但我们能用这些数据来回答严肃的科学问题吗?这就是布里斯托尔大学的一个研究小组想要找出的答案。所以，在四年多的时间里，他们每小时收集来自英国54个大城市的推文。然后，他们计算出在任何时刻出现的词汇类别，并提供人们在发推特时的情绪暗示。乔治亚·米尔斯从研究作者内洛·克里斯蒂亚尼那里得到了这个故事……
对我们来说最大的惊喜是确实有两种不同的思维模式。一个是早上，一个是晚上。早晨的心态集中在力量、动力和成就上，这是一个非常强烈的信号。它在早上7点，8点，9点达到顶峰，随着一天的进展，我们看到了变化。到了深夜，你开始看到很多他和她的代词，男性和女性的参考文献。你开始听到消极的情绪，咒骂，当你进入半夜，我们会听到人们谈论死亡的时刻。在日出之前，这是宗教话题达到顶峰的时刻。然后日出开始，循环再次开始。
乔治亚州——我想我们都能体会到半夜存在主义的恐惧。但是，你是如何区分这些趋势发生在同一个人身上的事实的，因为可能是那些早上6点醒着发推文的人更有动力，而凌晨3点醒着发推文的人只是更关心死亡之类的事情吗?会不会是不同的人选择发推特?
尼洛:完全正确。很明显，这不是同一个人在发推特。有不同的人在推特上发帖，我们正在对他们进行抽样。有人可能会说，有不同类型的人，其中一些人在晚上很活跃，这是完全有可能的。我们很难改正，因为我们是匿名的。然而，我认为这不是同一点。然后你可以马上问为什么那些对黑暗话题感兴趣的人在晚上活跃?为什么那些对社会问题感兴趣的人会在晚餐后活跃起来?在某种程度上，我们又回到了同一个问题:为什么它们会在不同的时间活跃?
Georgia -你有什么想法吗?
尼洛:嗯，我们有猜想，但我们什么都没有。因此，这项研究确实仔细地指出了这种情况的发生。至于因果关系，那就很难了。我们做的一件事是我们试着问一个后续问题。是否有可能总结所有这些变化，并用几个因素来解释呢?我们发现，仅仅假设两个隐藏的因素就能解释近80%的变异，当然，它们是循环的。一个在早上6/7点达到顶峰，另一个在凌晨3点达到顶峰。它们的行为就像我们体内的一些激素。所以，尽管我们不能证明任何事情，但我们确实观察到这种变化确实与我们的其他一些激素有关。
乔治亚-对。所以这可能是一个信号，也许是我们的荷尔蒙推动了这种变化，但还需要进一步的研究?
尼洛-需要进一步的工作，但我们确实有这种怀疑。但在这篇论文中，我们可以自信地报告的是经验观察，即这些事情是循环的。它们的周期是24小时，这在统计学上是显著的。
Georgia -你总共分析了多少条推文?
尼罗- 8亿条推特。
格鲁吉亚——相当大的数字。这会改变我们做研究的方式吗你在这里所做的?这只是冰山一角吗?
尼洛-是的。我的希望是这样的;我们可以开始以一种好的方式使用这些东西。你可以通过观察不同类型的数据来重复同样的研究。例如，在过去，我们一直在查看维基百科的查询日志。人们在不同的季节都在寻找什么?我们在他们的查询中发现了不同的季节性模式。所以数据变得可用。它是开放的，如果你有正确的科学问题，你可以设计一个研究，并得到一个有趣的答案。
Georgia -你想问什么样的问题?
现在我还在研究情绪和思维模式的季节性和日常周期。我们之前所做的研究表明，在冬天，负面情绪和悲伤情绪会增加，我们试图关注心理健康。很多年前，我们确实证明了你可以用它来检测流感的流行，所以我们只是在探索可能性。
什么是火山?
与东英吉利大学的杰西卡·约翰逊博士合作
火山最近经常出现在新闻中，夏威夷和危地马拉的火山爆发;所以本周我们来看看火山爆发对环境、科技和我们生活的影响。克里斯·史密斯与东安格利亚大学的火山学家杰西卡·约翰逊进行了简短的交谈;火山到底是什么?
杰西:火山的形成是因为地下有岩浆。岩浆是由熔化的岩石，气体和岩石的小晶体组成的，岩浆的密度比周围的地壳，周围的岩石要小，因为岩浆的密度小，所以它想要到达地表。一旦它到达地表，它就会以熔岩的形式爆发，以气体和灰烬的形式爆发，这就是我们所说的火山喷发。
克里斯:火山的动力是什么?它从哪里得到这些热量?
杰茜-真正导致岩浆，岩石融化的原因，可能是由于减压。当岩石到达地表时，它上面的压力较小，这就导致了它的融化。也可能是水的加入引起的化学反应。当你向岩石加水时，它会降低熔点，这可能会融化岩石。或者它可能比周围地区更热，这也可能融化岩石。
克里斯:除了我们能看到的热岩石，还有什么是我们看不到的?
杰西:主要是气体。岩浆在不同的深度也会产生很多不同的气体。我们通常认为与火山喷发有关的气体是二氧化碳、二氧化硫和蒸汽。如果是爆发性喷发，可能会有微小的熔岩颗粒，也就是我们所说的火山灰，所以它们也会被火山灰吞没。
克里斯-这些气体是怎么进来的?
杰西:气体溶解在岩石中，当岩石融化时，当它们穿过地壳上升时压力变小，不同类型的气体将从不同深度的溶液中释放出来。通过观察气体，我们可以知道岩浆有多深。
为什么火山会发生在它们发生的地方?
杰西:地球外面有一层薄薄的地壳，这就是我们生活的地方。地壳分裂成板块，我们称之为“构造板块”，它们在地球表面移动。它们移动缓慢，但有些地方它们分开移动，有些地方它们一起移动，有些地方它们从一边移动到另一边。在它们相互靠近或相互远离的地方，我们很可能会看到火山。
克里斯-是什么触发了它们?
杰西-这是个很好的问题。我们不知道火山爆发的确切原因，但我们知道有一些触发因素;例如，如果有一批新的岩浆被推入岩浆库，就会引起化学反应。最终，气体是大多数火山喷发的驱动力。如果有气体被困在地下，那么它就会试图出去，这就是导致火山喷发的原因。
克里斯-我们在预测或预测火山爆发的时间方面做得有多好?
杰茜-我们没事。我们越来越好了。我们用地震仪监测火山，特别是靠近人口稠密地区的火山，地震仪可以测量地面的运动。所以我们寻找的是小地震因为当岩浆穿过岩石时，它会使岩石破裂，引起许多小地震所以如果我们能监测这些地震的位置我们就能知道岩浆的去向。岩浆也可能使地表变形，所以我们可以用卫星来监测。
克里斯-你看出来了吧?
杰茜:是的，你可以。绝对的。事实上，现在在夏威夷的火山口表面，由于岩浆从山顶流出它已经下沉了几十米。
克里斯:真的吗?所以你可以实际测量地面的弯曲和形状的变化。
杰西:当然。
当岩浆进出的时候?
杰西:是的，当然。
克里斯:然后用这些动作来预测吗?
杰西:是的。
克里斯-你还能找到什么吗?气体会怎样呢因为如果有岩浆和物体运动，气体成分可能会改变，你可以观察到?
杰西:是的，当然。我之前说过，因为不同的气体从不同深度的溶液中出来我们可以通过气体的量，气体的种类，以及气体从哪里出来来告诉我们岩浆在哪里运动。
克里斯-那在夏威夷发生了什么?这与危地马拉发生的事情相比吗?
杰茜:不完全是。地下也有岩浆试图喷发，这是一样的，但这是两座截然不同的火山。在夏威夷，岩浆更流动，也更热;这样气体就可以逸出，熔岩一旦离开地面，就可以继续流动，这意味着我们不会发生那么多爆炸。
而在危地马拉，这是一种不同类型的火山，是由水溶解到岩石中造成的，这就产生了岩浆，所以有更多的气体，熔岩非常粘，这就是为什么气体无法逸出，压力越来越大，这就是为什么我们会发生大爆炸。这种火山活动是局部的过程。这两座火山之间没有任何联系。
火山是如何影响环境的?
与利兹大学的Evgenia Ilkinskaya博士合作
当火山爆发时，会有一股气体和岩浆流。岩浆会留下毁灭的痕迹，火山气体也会对环境产生巨大影响。这是火山学家Evgenia Ilkinskaya感兴趣的事情，她与Izzie Clarke进行了交谈……
Evgenia——我最喜欢的故事可能是2010年发生在冰岛的一次相对较小的火山喷发。这次小喷发发生在山上的一个偏僻的地方。那时冰岛还处于冬天，所以雪很大，我们到达喷发地点的时候太阳刚刚升起。所以这里有洁白的白雪，巨大的红色熔岩喷泉直接从雪和火山周围的黑色火山灰沉积物中流出。
所以这就是颜色的组合:白色、红色和黑色，这绝对是一个梦幻般的场景。它发出的声音就像老式的蒸汽机，一列火车经过。我自己并不是特别信教，但那个场景是你真正感受到的，比人类所能创造的任何东西都更大、更神奇。
Izzie - Evgenia的研究重点是火山气体，作为监测火山活动及其对环境和大气影响的一种方法。而且，事实证明，火山气体在试图了解这些山区压力罐时非常重要。
Evgenia -他们首先可以告诉我们火山下面发生了什么。它们可以告诉我们，熔岩或我们所说的岩浆是否在向地表移动。如果有新的岩浆被注入火山。一旦火山开始喷发，我们就可以用气体来测量火山喷发的规模。如果它变小了，以此类推。
岩浆中最丰富的气体实际上是水、二氧化碳和二氧化硫。你可能经常听到火山学家谈论二氧化硫。它是一种非常重要的气体，因为它相对容易测量，但它也有相当重要的环境影响，因为它可能有很大的毒性。
伊兹:硫是一种复杂的生物，可以以多种形式存在。在火山中，它以硫化氢的形式释放出来，闻起来像臭鸡蛋，或者更常见的二氧化硫，它是酸性的。它会刺痛你的喉咙、鼻子和眼睛，绝对是要避免的。此外，它还会对环境造成损害……
Evgenia -如果人们还记得20世纪50年代的伦敦豌豆汤雾，那实际上是由燃煤发电厂排放的二氧化硫引起的，但火山肯定会排放这种烟雾。我们可以在大气中看到它;它往往是蓝色，棕色，灰色的云，你可以看到对植被的影响，所以没有很多植物能在这种环境中生存。
二氧化硫会影响气候。它往往发生在非常非常大的爆发中。想想1991年菲律宾的皮纳图博火山爆发或者80年代南美洲的埃尔奇洪火山爆发。这些都是巨大的喷发，喷发柱在平流层高达数十公里，比飞机飞的还要高。如果发生这种情况，气体，特别是二氧化硫，可以在大气中停留很长一段时间，几个月或几年，在这种情况下，我们可以开始看到全球气候的影响。
实际上，二氧化硫在大气中随着时间的推移会转化成微小的颗粒，这些颗粒会反射入射的太阳能，使气候比以前更冷。对温度微小变化非常敏感的生物会做出不同的反应，或者如果影响持续很长时间，栖息地就会开始改变。
伊兹:火山爆发也会释放二氧化碳，我们在新闻中听到了很多关于它的报道。那么这会对气候变化产生影响吗?
Evgenia—二氧化碳是火山喷发中非常常见的气体之一，它是一种温室气体，这意味着它会使地球变暖。这就是我们的星球目前正在变暖的一个原因，因为人类活动产生了太多的二氧化碳。与人类活动产生的二氧化碳相比，火山产生的二氧化碳实际上非常非常少，大约只有2%。
伊兹:好吧。所以我们造成了更大的破坏。但是我们有没有办法利用火山为我们造福呢?
Evgenia—火山不仅仅是破坏性的力量，记住这一点非常重要。虽然火山会产生一些二氧化碳，但它们实际上可以用来捕获二氧化碳，从而将其从大气中去除，从而减少人类对气候的影响。这是在冰岛进行的非常成功的实验他们将大气中的二氧化碳抽回到火山岩中并使其停留在那里。
另一种很有趣的利用火山的方式是人们喜欢住在火山上，因为火山土壤非常肥沃。在较热的国家，生活在火山的两侧，意味着气候更加宜人，很多植物都生长在火山的两侧。例如，许多有活火山的国家出产咖啡。
伊兹-这还不是全部。火山产生大量的能量，这些能量可以用来为附近的家庭供暖和供水。
Evgenia——地热能的产生是由于地下深处的熔岩加热了周围的地下水，而地下水的温度可能高达几百度。这种过热的蒸汽可以从地下取出，通过管道输送到社区，要么用来加热淋浴用的冷水，要么用来驱动蒸汽涡轮机发电。很高兴看到这一切都安排得很好。在冰岛，大约十分之九的家庭完全依靠地热火山能量供暖。这样的能源非常非常便宜。
当然，我们只能利用火山产生的能量的很小一部分，所以火山还有很多事情要做，我们要发现如何更好地利用能量。
火山是如何影响喷气发动机的?
剑桥大学的安娜·杨，东安格利亚大学的杰斯·约翰逊
我们很多人都记得2010年被困和停飞的经历，在机场排了很长的队却没有人去任何地方。事实上，这是自第二次世界大战以来全球最大的空中交通中断，而这是因为冰岛的一座名为Eyjafjallajökull的火山。火山喷发的火山灰会对飞机引擎造成灾难性的破坏。但如何?我们能做些什么呢?克里斯·史密斯采访了剑桥大学惠特尔实验室的安娜·杨，随后伊兹·克拉克采访了东安格利亚大学的杰西卡·约翰逊。首先，Chris问，为什么沙子对引擎来说是个问题?
安娜:基本上，灰烬就是沙子，沙子本身就会对发动机造成很大的损害。但是，由于它的表面积更大，它更容易融化，当它在发动机的热部件变成玻璃时，会引起非常非常大的问题。
克里斯-我们在这里处理的是喷气发动机，这是你的工作。你能给不熟悉的人简单解释一下喷气发动机是如何工作的吗?
安娜:当然。当你走到你的飞机上，你能看到的部分是风扇-一套旋转叶片。风扇的作用是把空气拉进发动机大约90%的空气通过风扇然后通过后面的喷嘴出来在那里它被迅速地推出，向后的射流产生推力来推动发动机向前。
现在引擎其余部分的工作是用剩下的10%的空气来驱动风扇。所以没有通过旁路的空气进入了压缩机，在那里它被压缩到更高的压力。然后它进入燃烧室，在那里我们燃烧燃料来增加能量。
接下来我们有热的，高压的空气通过涡轮，涡轮是另一组旋转的叶片，它从空气中获取能量，并用这些能量来旋转风扇和压缩机。因此涡轮利用热空气驱动风扇，风扇产生推力来驱动发动机。
克里斯-我去听了一个来自劳斯莱斯的人的演讲，他们总结说这是吮吸，挤压，砰，吹。它在前部吸入空气，用力挤压空气，使其变热，然后注入大量燃料燃烧，然后在后端提取能量将气流吹出，然后驱动风扇。但是我想有人应该指出这里的气流温度很高，不是吗?燃料燃烧时发动机内部温度达到1500摄氏度?
安娜:是的。在涡轮机的入口处，正如你所说，空气温度大约是1500度，这比涡轮机叶片的熔点还要热。
克里斯-发动机的运行温度超过了熔点，为什么不熔化呢?
安娜:我们要做的就是从发动机较冷的部分从压气机中取出一些空气，在涡轮叶片上钻一些小洞，然后把冷空气吹出去。冷空气会形成一层薄膜，使涡轮机保持在熔点以下。
克里斯-啊。所以你用一个很薄的稍冷的空气垫来保护叶片的表面，所以任何进入的气体都可以在不接触叶片的情况下穿过叶片。
安娜:是的。
克里斯-如果我扔进一大堆沙子和火山灰，那对系统有什么影响?
安娜:很可能会变成玻璃，因为除了比涡轮叶片的熔点还要热，发动机的那部分也比灰烬的熔点还要热。所以玻璃会堵塞所有的小孔，这样就没有冷却空气了，涡轮机就会融化。
克里斯-然后你会在叶片上看到一个“热点”，那是什么导致叶片变弱或改变形状、变形、扭曲呢?
安娜:是的。我认为这将很快发生叶片将开始融化，这样你就没有涡轮来驱动风扇了。发生的另一件事是空气必须去某个地方，所有来自压缩机其余部分的空气都去了燃烧室。所以我们有错误的燃料和空气的混合，所以可以使燃烧室内的火熄灭，然后你基本上关闭了你的引擎。
克里斯-然后你就灾难性地断电了?
安娜:是的。
既然我们知道了这一点，飞机操作员能做些什么来最大限度地减少对发动机的损害——只是不飞吗?
安娜:基本上是的。在我的实验室里，我们花了很多时间模拟空气在发动机中的流动。你可以这样做，人们也这样做了，你也加入了沙流，但问题是，这是一个非常复杂的过程，需要非常大的计算。所以，可能当你知道玻璃将在哪里形成的时候你的火山就停止喷发了因为你需要一个如此大的计算机，你必须离开它很长时间。
克里斯:但是当有火山的时候，工程师可以说“哦，不要飞”，但是如果火山突然爆发，飞行员可能无法避免。所以，在这种情况下，很明显他们可以试着避开火山灰云但是可能会有粒子进入引擎那能做什么，只是缩短引擎的寿命吗?
安娜:是的。如果这只是一个更直接的沙子不会融化的情况，那么发动机的前部首当其冲。如果你曾经在一个刮风的日子里在海滩上，沙子被吹到你的脸上，很刺痛，如果你想象以每小时600英里的速度这样做，这就是风扇和压缩机的情况，所以沙粒会冲击叶片。
我们非常仔细地设计叶片。它们的容忍度大约是一根头发的宽度，然后你用沙子随意地刮掉一些碎片，突然你就没有了你设计的漂亮、光滑的形状，空气也不能顺利通过。所以你开始失去效率，你开始使用更多的燃料。如果那是一架商用飞机，那就意味着你得花更多的钱买机票，而且你可能得开始更换部件。
克里斯:假设，如果你的发动机最终受到了这种程度的损坏，这可以被监测到，你可以更换磨损的叶片?
安娜:是的，你可以。我们在实验室里做的一件事就是观察不同形式的损伤看看什么时候损伤严重到需要更换。
克里斯-是的。所以你基本上知道手术的“安全”阈值是多少了?
安娜:没错。
克里斯:好吧，那样的话，你最好呆在地上!这是剑桥大学的安娜·杨。
Izzie - Jess Johnson也来自东安格利亚大学。其他技术呢?火山爆发也会影响到家里发生的事情吗?
杰西:是的，他们可以。住在火山附近的人可能每天都要处理一些与火山有关的问题。特别是如果有灰烬，可能会被吸入他们的电子设备。你的电脑通常有一个风扇，以同样的方式冷却，它可能会损坏喷气发动机，但不完全相同的方式。但是灰烬会堵塞电脑，损坏电脑，堵塞空调等等。
当灰烬被弄湿时，它的行为也很奇怪。它会变得很重，几乎像水泥一样，所以如果你的屋顶或排水沟上有一堆灰烬，然后它被弄湿了，那么它就会非常非常重。有些人的屋顶是平的，但这些屋顶在火山灰的重压下倒塌了。
伊兹-我的天哪。很明显，如果火山爆发，所有的气体和火山灰会在全球范围内重新分布，那么它们是否也会转移到其他地区，并可能以其他方式影响人们的生活?
杰西:当然了。根据喷发的大小，火山灰柱可以进入大气层的不同层并分布。它会影响气候，也会影响农作物。
克里斯:当我们谈论气体和其他东西的时候，杰西，过去有报道说火山喷出的气体比空气重，这些气体流到山谷里，落在低点，使人窒息。这是杜撰的还是真的?
杰茜:这种事确实会发生。我想最著名的例子是在喀麦隆，那里有一个火山释放出的二氧化碳气泡，火山内部有一个水湖。是的，因为二氧化碳是火山释放的主要气体之一，而且它比空气重，所以它会沉淀在山谷里，是的，人们会因为没有空气呼吸而死亡，因为没有氧气。
Chris:刚才你谈到泥的时候，我想知道你是否也要谈谈危地马拉发生的泥流现象?
杰西:没错。
因为伊兹说的其中一件事是冰岛火山爆发，当时下了很多雪。所以你有很多的热量和很多的雪产生了很多的水所以你形成了这种有毒的泥浆组合因为你有灰烬和水整个事情变成了一场大灾难?
杰西:是的。我们称之为“火山泥流”，这是一种非常常见的现象。如果在暴雨或季风期间火山喷发，就会发生这种情况。水和火山灰混合在一起会造成非常快的泥浆流动，这是非常具有破坏性的。它可能发生在喷发期间，也可能发生在晚些时候，如果火山灰积聚在火山上，然后有额外的水。因此，冰融化或雨季或类似的情况下，火山灰可能会被重新动员起来，可能导致大规模的山体滑坡和泥石流。就像我之前说的，这东西就像水泥一样，所以它非常非常具有破坏性。
伊兹:当然。那么进入大气层的一些气体呢?我们听说过全球变冷，那么释放出来的气体有什么问题呢?因为我们听说过窒息，但它们能毒害庄稼之类的吗?
杰西:是的，他们可以。二氧化硫是许多火山释放的主要气体之一，当它与水混合时会产生硫酸，这会导致酸雨，酸雨会侵蚀金属，还会毒害农作物和牲畜。例如，住在卡拉瓦耶下风的人们会非常熟悉他们所说的“vog”，这是由二氧化硫组成的火山雾。
火山是如何影响我们的?
加州理工学院的露西·琼斯博士
火山是如何影响人们的生活的?伊兹·克拉克采访了加州理工学院的地震学家露西·琼斯，她也是《大地震——自然灾害如何塑造了我们》一书的作者。首先，伊兹问露西在庞贝发生了什么....
露西:我们都有这样的印象:每个人都被埋在自己的家里，然后死去，因为我们在挖掘庞贝的时候发现了这些尸体。但实际上，火山爆发开始于所谓的普林尼火山喷发，气体和火山灰上升到大气中。一切都变黑了;它吓坏了人们，我们知道大约90%的人在那个时期离开并幸存下来。
大约10%的人说，嘿，石头砸到你的头上了，我要呆在家里。当所谓的火山碎屑流通过时，它们被困在那里，也就是当气体失去进入大气的动力时。由于它们比空气重，它们以每小时数十公里的速度向下流动，横扫并烧毁所有接触到的东西。
伊兹-我们怎么知道到底有多少人受到影响?
露西:罗马人有很好的税收记录，也有很多人住在这个地区，我们可以把它和挖掘中发现的尸体数量进行比较。
伊兹:在整个节目中，我们还听说了火山喷发后喷出的气体，那么它们在全球范围内能传播多远呢?它只影响火山喷发附近的人吗?
露西:哦，绝对不行。这取决于火山的爆发力以及火山喷发到大气层的高度。但只要它们不只是在表面，就像我们现在在夏威夷看到的那样，它们就会上升到大气中，它们会飞过。事实上，1783年冰岛发生了一次大规模的火山喷发。它被称为拉基火山喷发，从那里喷出的气体基本上毒害了冰岛所有的农作物和动物。它们都是氟和硫化物气体，唯一可以吃的东西必须来自海洋。冰岛整个国家都濒临灭绝。
但后来这些气体在欧洲上空移动，但现在这些气体的强度和浓度都要高得多。我们估计1783年夏天，仅在英国就有23000人死亡。将那个夏天的死亡记录与其他夏天进行比较，有发烧和喉咙灼烧的报告，回过头来看，好吧，他们是被来自冰岛的气体毒死的。然后在整个欧洲有更多的死亡，所以他们可以走很远的路。
伊兹-天哪。还有其他连锁反应吗?我们听说过全球变冷，这会造成大问题吗?
露西-哦，可能会很大。一旦你离开地球表面，你就进入大气层，前往欧洲。如果它上升到平流层，那么它可以环游世界。在平流层中要干燥得多，因此，这些颗粒，实际上比空气重，在低层大气中相对较快地被冲走，可以在平流层中持续数年。
1783年，英国和欧洲都出现了有毒物质，然后全球变冷因为这些硫化物颗粒上升到平流层，阻挡了阳光。它阻止了依赖于大陆和海洋之间温差的季风。没有季风，尼罗河就不会泛滥，埃及有60多万人因此而饿死。事实上，印度和日本都发生了饥荒，部分原因就是这个，造成超过1100万人死亡。
伊兹:我们知道像这样的地方再次爆发的可能性有多大吗?
露西-百分之百的可能性。给我们足够的时间。当然，不管它发生在今年还是下个世纪——这是一个随机分布——世界上有很多火山都有能力做到这一点，它们过去曾经做到过，而且绝对肯定它还会再次发生。
现在，由于现代技术，如果我们用仪器测量火山，我们更有可能预测它的发生。但是你需要仪器，你需要一个预警系统来传达它。正如我们刚刚在危地马拉看到的那样，你必须能够向真正受到影响的人发出警告，这需要时间，有时你没有足够的时间。
我们真的需要为人道主义危机做好准备。我们需要有资源来帮助人们，因为这种情况迟早会发生。
QotW:在太空中，你是如何给物体称重的?
又到了本周问题环节，玛丽卡·奥特曼将带着克里斯·泰勒的问题加入我们的讨论。
三，二，一，零，发射。
重量是通过质量乘以重力加速度来计算的。然而，在太空中，重力很小，也被称为微重力。所以也许更重要的问题是我们如何测量空间中的质量?
在论坛上，Janus提出，由于质量不依赖于重力，而重量实际上只是作用在你的质量上的重力的一种度量，它们只是提供了另一种力来代替重力。
有谁比在太空中称重的人更适合问这个问题呢?我采访了前美国国家航空航天局宇航员、国际空间站指挥官迈克尔·福勒，评估了形势的严重性。
Michael -通常我们不给空间中的物体称重，我们用密度和体积来估计质量。然而，在国际空间站的长期探险中，了解宇航员的体重对于理解人类如何忍受微重力至关重要。
在国际空间站上，我使用了一种叫做“体重测量仪”的设备。它实际上是在俄罗斯建造的。美国还有一种叫做“SLAM D”的设备，它代表空间线性加速度质量测量设备。这两种方法都很相似，它们都是通过摇动物体来测量物体的惯性。
惯性是牛顿的第一运动定律。它指出运动中的物体将保持运动状态，除非受到外力的作用。假设你在一辆车里，它突然停下来，你的身体会继续向前运动，直到你的安全带阻止你，这是一种外力。你的惯性是衡量你的身体抵抗安全带的程度，它与你的质量成正比。
Michael -测量人体质量的方法是让一个人在固定在硬弹簧上的桌子上振荡，初始振幅约为0.3米。一旦质量，即人开始运动，运动的周期就会被计时——大约3秒——并用于确定质量，质量与振荡周期的平方成正比。
Marika -所以想象一下，把自己包裹在一个有节奏地上下移动的机械弹簧高跷的顶端。你最好抓紧。
Michael -这个手术最棘手的部分是让人体在摇晃的过程中尽可能的紧凑和坚硬。测量的精度大约是正负一公斤。当我第一次尝试使用它时，我发现我不由自主地动了很多。经过一些练习，我可以连续测量三次，误差在一公斤以内。
玛丽卡-谢谢迈克尔的回答。下周，我们将和这对父子一起对抗无聊:
西奥-嗨，裸体科学家，我是西奥·霍尔。
西蒙，还有西蒙·霍尔。
西奥:我们想知道为什么人们会感到无聊?
西蒙:无聊对人类的进化有什么好处?
- 以前的诊断骨关节炎的新方法
- 下一个宇航员在太空中如何称物体的重量?
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