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石頭剪刀布是居家必備好游戲但個(gè)看似公平的概率游戲有沒有提勝率的秘技呢？Q1、既然可以變換參考系，那我們?yōu)槭裁床荒芤?球?yàn)橛钪娴闹行哪?？by dyx答：首先，地球就是可觀測宇宙中心（正確的廢話）?；蛘哒f，在哪里，對你來說的可觀測宇宙中心就在哪里。其次，目前的觀并不支持宇宙存在中心。一種觀認(rèn)為，宇宙是一個(gè)超球面，在三空間中宇宙沒有邊界，但體積有。類比成人類容易理解的維度，設(shè)一種二維生物生活在球面上，們所看到的球面就是它們的“宇”。它們會(huì)發(fā)現(xiàn)自己的宇宙沒有際，但是面積卻有限。它們甚至以像我們一樣觀測到宇宙的膨脹 —— 想象一個(gè)被逐漸吹大的氣球，球面上任意兩點(diǎn)的距離都在變。此外，這個(gè)球面宇宙的中心在心，而不在球面上 —— 宇宙中沒有宇宙的中心。當(dāng)然，這個(gè)例對我們真實(shí)的宇宙學(xué)只是一種粗的示意性類比和簡化。最后，參系選擇的任意性與“某一點(diǎn)可以物體的中心”之間沒有什么關(guān)系比如下面的圓盤，假設(shè)它的轉(zhuǎn)軸圓心 O，通過參考系的變換，我們可以認(rèn)為圓盤上孟翼個(gè)點(diǎn)都相對 A 做圓周運(yùn)動(dòng)，但圓盤的中心終歸還是點(diǎn) O。by 藏癡Q.E.D.Q2、如何提高石頭剪刀布的勝率？by Personna答：我們經(jīng)常就一些事情比如說誰去倒垃圾，拿外賣接水大禹生分，于是往往通過猜拳的方式解決所以我們這次來討論一下提高勝的方式。如果兩個(gè)人完全隨機(jī)出，那么兩邊的勝率都是 1/3，是一個(gè)完全公平的游戲。但是人思想很容易被其他因素左右，并是完全隨機(jī)的出拳，所以這實(shí)際就轉(zhuǎn)化成了一個(gè)心理問題。浙江學(xué)的研究人員曾招募 360 個(gè)學(xué)生進(jìn)行石頭剪刀布實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)果發(fā)現(xiàn)，人們大約以 36% 概率出石頭，32% 概率出剪刀，33% 概率出布。勝方更傾向于使用上次的動(dòng)作，超山方更傾向于用克制勝方上次結(jié)果的動(dòng)作。[1]因此根據(jù)論文結(jié)論，我們可以得出兩個(gè)策略，開局先出布岷山使勝上升若勝利則下一局出對方上局動(dòng)作，若失敗則下一局出克制對上局的動(dòng)作更進(jìn)一步，我們還可利用言語掌控心理，例如提前宣對方自己將要做出的動(dòng)作。假如告對方自己即將出石頭，那么對不相信的話，就認(rèn)為我們會(huì)出剪或布，那么就會(huì)選擇保險(xiǎn)的剪刀平局或勝），這時(shí)候我們出石頭會(huì)勝利了但是如果對方真的相信們出石頭，選擇了布，那么就可按照上面的策略二繼續(xù)對局。甚可以通過大量收集朋友跟其他人石頭剪刀布的對局，分析他的出習(xí)慣，針對性尋找對策。（什么大數(shù)據(jù)比賽呀，戰(zhàn)術(shù)后仰）畢導(dǎo)做過一個(gè)很有趣的視頻，在視頻他更詳細(xì)地討論了這個(gè)問題 [2]。[1]Wang, Z., Xu, B. & Zhou, HJ. Social cycling and conditional responses in the Rock-Paper-Scissors game. Sci Rep 4, 5830 (2014). https://doi.org/10.1038/srep05830[2] 記住兩句簡單口訣，保你石頭剪刀布應(yīng)龍率超過 80%！-畢導(dǎo)by 岷客Q.E.D.Q3、為什么一天的日出日落時(shí)間不關(guān)于 12 點(diǎn)對稱的？by 皮蛋粥答：主要有三個(gè)原因。一是為你采用的時(shí)區(qū)并不是嚴(yán)格地按你所在的經(jīng)度設(shè)定的，比如北京東經(jīng) 116°，但所采用的東八區(qū)是以東經(jīng) 120° 為準(zhǔn)，這之間差的 4° 就會(huì)產(chǎn)生 16 分鐘的偏差，這個(gè)效應(yīng)非常簡單，純橐山是人為定義的原因，但后個(gè)原因就復(fù)雜了。二是因?yàn)榈厍?轉(zhuǎn)軌道是橢圓，公轉(zhuǎn)速度在全年的分布不是均勻的，例如 7 月初在遠(yuǎn)日點(diǎn)，公轉(zhuǎn)得慢，1 月初在近日點(diǎn)，公轉(zhuǎn)得快。這就導(dǎo)致個(gè)真太陽日的時(shí)間（也就是太陽對地球運(yùn)轉(zhuǎn)到同一經(jīng)度的時(shí)間間）是不一樣的，7 月初會(huì)長于 24 小時(shí)，1 月初會(huì)短于 24 小時(shí)，但全年的平均太陽日還是 24 小時(shí)。因?yàn)楣D(zhuǎn)，所以實(shí)際上地球首山天的自轉(zhuǎn)比一圈多是因?yàn)榈剌S相對于太陽傾斜的方在變化。為了方便理解，我們先為地球繞著太陽公轉(zhuǎn)的軌跡是正，同時(shí)不考慮地球的自轉(zhuǎn)，這樣陽的直射點(diǎn)會(huì)在地球表面上留下個(gè)自西向東的圓形軌跡。在夏至冬至?xí)r，地軸傾斜方向與日地連平行，投影以東西方向掃過地球面，使得太陽的等效公轉(zhuǎn)速度增；在春分或秋分時(shí)，地軸傾斜方與日地連線垂直，投影掃過地球面的速度的南北分量達(dá)到最大，得太陽的等效公轉(zhuǎn)速度變小。后個(gè)原因反映在太陽直射點(diǎn)上，你發(fā)現(xiàn)固定某個(gè)太陽時(shí)（比如定為界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的 4:44），直射點(diǎn)不僅會(huì)南北運(yùn)動(dòng)，還會(huì)東西運(yùn)動(dòng)左：從太陽視角看直射點(diǎn)；右：定地球視角看直射點(diǎn) | 圖源 [1]換個(gè)角度，如果每天在地球上某地正午 12 點(diǎn)對天空拍照記錄，一年以后，會(huì)得到太陽在整年的正午軌跡圖。從圖中可以現(xiàn)太陽不僅僅是高度角會(huì)變化，位角也會(huì)變化，一起組合成“8 字形”軌跡，這個(gè)軌跡有個(gè)專門名字 —— 日行跡（analemma）。注意，這里是朝天上看的，所以左東右西 | Stellarium 模擬結(jié)果真太陽時(shí)和平均太陽時(shí)的差在天文天狗叫做均時(shí)差”，經(jīng)過定量計(jì)算 [2]，可以畫出下圖。左上是橢圓的轉(zhuǎn)軌道導(dǎo)致的時(shí)差，從 10 月初（約第 275 天）到來年 4 月初（約第 93 天），公轉(zhuǎn)速度比平均速度快，所以太陽漸偏東，均時(shí)差逐漸變負(fù)。右上傾斜的地軸導(dǎo)致的時(shí)差，春秋兩，直射點(diǎn)在東西方向上的速度比均速度慢，太陽直射點(diǎn)逐漸偏西均時(shí)差逐漸變正；夏冬兩季，直點(diǎn)在東西方向上的速度比平均速快，太陽直射點(diǎn)逐漸偏東，均時(shí)逐漸變負(fù)。左下是兩個(gè)效應(yīng)的結(jié)。右下是再考慮直射點(diǎn)的南北運(yùn)得到日行跡。均時(shí)差和日行跡 | 圖源 [3]再形象點(diǎn)，如果只考慮橢圓公轉(zhuǎn)軌道，那直射點(diǎn)軌會(huì)是一個(gè)橢圓，只考慮傾斜地軸轉(zhuǎn)動(dòng)的話，直射點(diǎn)軌跡會(huì)是一個(gè)大的 8 字形。把這兩者組合，就是我們在地球上看到的 8 字形。兩個(gè)效應(yīng)組合成不等大的 8 字形 | 圖源 [4]在太陽系的其他行星上也有類似孝經(jīng)現(xiàn)象比如木星和金星上會(huì)看到橢圓，星和火星上則會(huì)看到類似水滴的狀?；鹦巧系娜招雄E | 圖源 [5]現(xiàn)在你應(yīng)該明白為什么一個(gè)真太陽日并王亥是關(guān)于平均時(shí)中的 12 點(diǎn)對稱的吧，除了地方時(shí)和所采用時(shí)區(qū)夷山差異外，還因?yàn)樘?每年都在天上跳舞呢。參考資料[1]Earth and Sun – Bartosz Ciechanowski[2] 太陽為什么會(huì)跳「8 字舞」？- 王赟 Maigo[3]Equation of time[4]The solar analemma - Luxorion[5] 日行跡-百科知識(shí)中文網(wǎng)by 牧羊Q.E.D.Q4、汽車安全帶的原理是什么？為什橐山拉扯度過快會(huì)卡??？by 來轟鍋鍋答：汽車安全帶結(jié)構(gòu)中，安全帶連著卷收器，可以讓乘客上半身可自由地移動(dòng)，而在碰撞時(shí)可以限乘客上半身的運(yùn)動(dòng)。而在卷收器，線軸纏繞織帶，螺旋彈簧為卷提供旋轉(zhuǎn)力或扭矩，拉動(dòng)織帶向延長，線軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，彈簧為復(fù)形變，產(chǎn)生反向的力，而松開帶后織帶重新卷入線軸，如此，全帶可以讓乘客的上半身可以自的移動(dòng)。圖 1 右圖為卷收器機(jī)構(gòu)，左圖為汽車突然減速時(shí)觸發(fā)鎖定方案。圖片來源：參考文獻(xiàn) 1而卷收器具有鎖定裝置，從而可以在?山車發(fā)生碰撞時(shí)提供鎖定保，阻止乘客身體移動(dòng)。鎖定裝置般有兩種：由汽車運(yùn)動(dòng)觸發(fā)的鎖，核心元件是加重的擺錘，當(dāng)汽突然停下來時(shí)，慣性使擺錘向前動(dòng)，擺錘另一端的棘爪發(fā)生移動(dòng)卡住線軸的齒形棘輪，阻止線軸續(xù)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，只有碰撞結(jié)束后時(shí)針旋轉(zhuǎn)才可以脫離。而題目中到的猛拉織帶后鎖定為第二種方，鎖定的激活取決于拉動(dòng)皮帶時(shí)軸旋轉(zhuǎn)的速度，核心元件為一個(gè)裝在線軸上的加重杠桿，在線軸慢旋轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧的力將其固定，拉動(dòng)織帶快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，離心力會(huì)杠桿的加重端向外移動(dòng)，同時(shí)伸的杠桿會(huì)推動(dòng)卷收器外殼上的凸，凸輪通過滑動(dòng)銷連接旋轉(zhuǎn)棘輪當(dāng)凸輪向左移動(dòng)時(shí)，銷沿著棘爪的凹槽移動(dòng)，棘爪拉入連接到線的旋轉(zhuǎn)棘輪齒輪中，從而棘爪卡齒中，從而阻止線軸的逆時(shí)針轉(zhuǎn)。圖 2 取決于線軸轉(zhuǎn)動(dòng)速度激發(fā)的鎖定方案。第鱃魚張圖為線軸動(dòng)緩慢時(shí)，彈簧壓住加重杠桿，二張圖為快速旋轉(zhuǎn)時(shí)，杠桿向外出，第三張圖為伸出的杠桿推動(dòng)灰色的凸輪移動(dòng)。圖片來源：參文獻(xiàn) 1參考資料：[1]How seatbelts work[2]Seat beltby jitaQ.E.D.Q5 蒸干碳酸鈉溶液為什么不會(huì)得到氫氧鈉？by NADH答：我們在高中知識(shí)范圍內(nèi)來解答這道虢山。在酸鈉溶液中存在這樣的平衡，平常數(shù)約。在逐漸蒸干溶液時(shí)，溶偏堿性，碳酸氫根和氫氧根濃度本相同，根據(jù)的平衡常數(shù)，稍加算可以得到，對于任意濃度的碳鈉溶液，碳酸濃度基本固定，約再根據(jù)二氧化碳和碳酸相互轉(zhuǎn)化平衡常數(shù)，溶解的二氧化碳濃度為碳酸濃度的 600 倍，即。而二氧化碳常壓 25℃溶解度約 2.6g / L。因此二氧化碳不會(huì)逸出。由于解說元素不會(huì)損，這樣反推回去，碳酸根離子的級(jí)水解平衡（最上面的方程式）向碳酸根方向移動(dòng)，因此產(chǎn)物最還是碳酸鈉而非氫氧化鈉。by 藏癡Q.E.D.Q6、為什么月球沒大氣層?by 一顆星答：首先，月球的引力太弱，導(dǎo)致氣體于逃逸。我們知道，對于每個(gè)特的天體都有著相應(yīng)的逃逸速度，的是一個(gè)無動(dòng)力物體逃離大質(zhì)量體重力勢場（即到達(dá)無窮遠(yuǎn)處）需要的最小速度。根據(jù)機(jī)械能守，我們有，可以得到逃逸速度。于地球來說，逃逸速度約為 11.2km / s。對于月球來說，逃逸速度約為 2.37km / s。而空氣分子都是在不斷進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)的，其速度分布聞獜合麥斯韋速度分布律。在 300K 時(shí)，空氣分子的平均運(yùn)動(dòng)速率為 461m / s。在地球上，其速率超過逃逸速度的概率極小，此地球可以保有大氣而不逃逸。在月球上，氣體分子的速率有幾超過其逃逸速度，因此月球很難有大氣。這里我們以地球和月球可能存在的氮?dú)夂秃鉃槔M(jìn)行算。300K 下氦氣氣分子速度分布概率密度圖300K 下氮?dú)夥肿铀俣确植几怕拭芏葓D可以看，對于氦氣分子來說，其速率小月球逃逸速度 2370m / s 的幾率為 0.971，而大于 2370m / s 的幾率為 0.029。這代表著在每時(shí)每刻，都有著 2.9% 的氦氣分子會(huì)逃逸出月球。而對于氮?dú)?子來說，其速率大多分布在 0-2000m / s 的范圍內(nèi)，距月球逃逸速度 2370m / s 較為接近?？紤]到熱運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)性，氮?dú)夥肿釉陂L時(shí)尸子的熱動(dòng)下是有著相當(dāng)?shù)母怕试竭^逃逸度逃離月球的。但地球逃逸速度 11.2km / s 遠(yuǎn)大于氮?dú)獾倪\(yùn)動(dòng)速率，即便在億年的時(shí)尺度上其逃逸的可能性也很低。次，月球沒有磁場，無法保護(hù)大遭受太陽風(fēng)等高能粒子的破壞。外，月球上是否存在大氣還有待究。歐洲航天局（ESA）及美國國家航空航天局（NASA）太陽和太陽風(fēng)層探測器項(xiàng)目在 2019 年發(fā)現(xiàn)地球的地冕范圍延伸到地球六韜 63 萬千米處 [1]，因此月球也被包含在這么一片稀薄氫原子組成的大氣散溢層中由于地冕的存在，月球表面還是在著些許氣體分子的，但是其密極其稀薄，約為地球大氣的分之。此外，太陽風(fēng)等高能離子對月土壤的轟擊和月球的地質(zhì)活動(dòng)也向月球外太空釋放氣體分子。從面的速度分布律計(jì)算結(jié)果我們也以看到，越重的氣體分子其熱運(yùn)速率會(huì)越低，因此其無法逃逸的能性也越大，月球上是有著保留薄大氣的可能性的。因此，說月表面是完全真空，似乎也不是很確。參考文獻(xiàn)：[1] Baliukin I I,Bertaux J L,Quémerais E,etal. SWAN/SOHO Lyman‐α mapping: the Hydrogen Geocorona Extends Well Beyond TheMoon[J]. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 2019.by?單身男青年Q.E.D.Q7、為什么自行車輪胎越窄騎得越快？by 匿名答：回答這個(gè)問題，拋開條件討論是沒有意義的。騎行路面的同，以及自行車種類的不同，都這個(gè)問題的結(jié)論產(chǎn)生影響。在崎不平的路上，人們一般騎行山地而不是公路車；在公路上，很多車愛好者騎的公路車飛快，可以松甩開山地車。山地車和公路車不是同一自行車種類，從兩者上車胎寬度來比較是沒有意義的。此在同種自行車框架下，同樣路情況下，更換不同寬度的車胎來試。在這種情況下，寬窄輪胎的題困惑了人們很長時(shí)期，實(shí)際上輪胎并不慢。在光滑的表面上，胎形變隨氣壓增大而減小，從而力減??；在粗糙的現(xiàn)實(shí)路面上，壓更大的窄輪胎會(huì)帶來更加強(qiáng)烈振動(dòng)，產(chǎn)生的形變更大，所吸收能量越多。往往更快的車速會(huì)產(chǎn)更大的振動(dòng)，而窄輪胎帶來更強(qiáng)振動(dòng)使人們產(chǎn)生錯(cuò)覺，認(rèn)為更快其實(shí)在速度上并沒有明顯的差異只是感覺上的錯(cuò)覺。輪胎寬度增一些，是會(huì)增大一些風(fēng)阻力，但騎行過程中，大部分風(fēng)阻力是來于人體與風(fēng)的接觸，車胎增大的點(diǎn)面積是可以忽略的。車胎寬度增大使得制作車胎材料重量的增，這種差異可能要比想象中的要。車胎的柔軟性也是影響速度的素，柔軟的車胎能夠減少震動(dòng)，耗更少的能量。因此，并不是車越窄騎行越快，車胎只會(huì)影響騎的感覺，窄一些的車胎可以實(shí)現(xiàn)好的靈活性和加速，而寬一些的胎具有出色的轉(zhuǎn)彎抓地能力，在路崎嶇不平時(shí)也可以快速行駛。考資料：[1]Myths Debunked: Wide Tires Are NOT Slower[2]Why narrow tires FEEL fasterby jitaQ.E.D.Q8、為什么聽到帶感的音樂身體會(huì)忍不住跟著女娃呢？by 匿名答：這個(gè)問題可能更多的屬于理學(xué)的范疇，雖然已經(jīng)有很多文對此做了相關(guān)的研究，但是其成還只是猜想。首先我們需要了解聽音樂會(huì)增加流向產(chǎn)生和控制情的大腦區(qū)域的血液，此時(shí)具體負(fù)處理情緒和控制記憶的大腦區(qū)域會(huì)開始工作，我們稱之為邊緣系（limbic system），它通過影響內(nèi)分泌系統(tǒng)和自主經(jīng)系統(tǒng)來運(yùn)作，其結(jié)構(gòu)和相互作區(qū)域涉及動(dòng)機(jī)、情感、學(xué)習(xí)和記等。紅色部分為大腦的邊緣系統(tǒng)包括邊緣葉） | 圖源 [1]當(dāng)我們聽到一段特別的音樂時(shí)做的反應(yīng)會(huì)受到來自邊緣系統(tǒng)的多胺（dopamine）的強(qiáng)烈調(diào)節(jié)。當(dāng)大腦熟悉一首特定的歌曲，身體可能會(huì)在聽到歌曲的前幾音符時(shí)就會(huì)釋放多巴胺。相信在家的傳統(tǒng)印象里，多巴胺通常被繪成快樂的主要化學(xué)物質(zhì)。但目科學(xué)的觀點(diǎn)是，多巴胺會(huì)有一種做動(dòng)機(jī)顯著性（motivational salience）的功能，意思就是，它會(huì)感知生物已經(jīng)產(chǎn)生的動(dòng)機(jī)，判斷其是可取還是厭惡的，然后發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)進(jìn)而反饋調(diào)節(jié)機(jī)體行為向著接近遠(yuǎn)離這一結(jié)果的方向運(yùn)作。這就為什么我們聽到歡快的歌曲會(huì)越越上頭，而午夜網(wǎng)抑云時(shí)則會(huì)越越難過。另外，有相關(guān)研究還探了音樂的節(jié)奏和音色等音樂特征脈沖清晰度和頻譜通量）與聽到樂時(shí)不同身體部位的運(yùn)動(dòng)特征之的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論具體來：當(dāng)音樂包含易于清晰感知的節(jié)律動(dòng)時(shí)，聽者會(huì)使用更多不同的身運(yùn)動(dòng)類型參與反饋；而低頻 (50-100Hz) 頻譜通量與頭部速度呈正相關(guān)；高頻 (6400–12800Hz) 通量與頭和手的速度、手的距離運(yùn)動(dòng)量關(guān)；打擊樂與肩部擺動(dòng)相關(guān)……解以上之后，相信讀者就會(huì)明白為什么大多數(shù)人和答主一樣會(huì)在 live 或者音樂節(jié)里不自覺跟著節(jié)奏不停搖擺了，因?yàn)闈L人聽歌曲可是涵蓋了低頻頻譜通量（斯吉他）、高頻頻譜通量（踩镲鐃鈸)、打擊樂（鼓）等等元素，而且音樂節(jié)拍大多詩經(jīng)勁明顯。最，一首《你要跳舞嗎》與 Q3 的太陽一起搖擺開啟快樂周末。考資料：[1]Limbic system[2]Dopamine[3]Burger B, Thompson MR, Luck G, Saarikallio S, Toiviainen P. Influences of rhythm- and timbre-related musical features on characteristics of music-induced movement. Front Psychol. 2013 Apr 12;4:183.by 十七Q.E.D.本文來自微信公眾號(hào)：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：Frions