63.薄荷为什么凉凉的


63.薄荷为什么凉凉的

同学们家长们大家好,我们今天继续介绍《万物简史》里的科学知识

经过前面几次的介绍,我想小朋友们已经可以用微观的思维来思考宏观的世界了。当我们知道世界上所有宏大的东西都是由微小的分子和原子构成的时候,就相当于我们多了一双眼睛去观察世界。

有了微观世界的这双眼,我们发现了原子和分子这样的小东西会一直不停地运动。这些运动虽然我们没有办法直接观察到,但是我们可以通过各种方式感觉到,比如说布朗运动,还有空气的压力等等。

其实还有一种更简单的方法可以让我们感觉到分子的运动,不过这将会是另外一种感觉了,如果没有告诉大家,大家甚至都不会想到这个感觉原来和分子的运动有关系。

这是什么感觉呢?就是对冷热的感觉。如果摸到一个东西,感觉这个是热乎乎的,那就说明这个东西的分子运动的比较快,如果摸到的东西是冷冰冰的,那么就说明这个东西分子运动的比较慢。

当我第一次知道这一点的时候,会觉得很难一下子理解,宏观世界的冷热和微观世界的分子运动,这两个之间竟然有联系。不知道小朋友们有没有这样的感觉,我们可以一起从另一个角度来看看是不是这个样子。

就比如说我们都知道冰块是要比水更冷的,那按照我们刚才的想法冰块里的分子运动的就会更慢。我们前面是了解过的,固体之所以是固体,就是因为分子运动的比较慢,让分子和分子之间的距离变小了,所以吸引力占据了优势就被绑在了一起。这么来看的话,的确是符合越冷分子运动的越慢的说法。

那么反过来呢?是不是越热的东西,它的分子就运动的越快呢?还是拿水来举例子。我们都知道水烧开后是会变成水蒸气的,那怎么能让水烧开呢?就是给水加热,提高水的温度。而且我们前面也知道了,气体中的分子运动的速度也都是要比液体更快一些。所以这样看起来的确没有问题,也的确符合东西越热它的分子运动的就越快这么一个说法。

看来刚才那个观点应该是没有问题的了,不过分子是如何做到让我们看不到分子,也能感觉到它们的运动呢?

这个还要从我们的身体开始说起来了。我们可以感觉到东西,就是因为人体里面有各种各样的细胞。其中有一些细胞很特别,它们可以感觉到外面的变化。我们可以看见东西是因为我们眼睛里面有视觉细胞,它们可以感受光线的变化。我们可以品尝出各种口味的食物,也是因为我们舌头上有味觉细胞,这些细胞可以感觉到食物里的盐啊、糖啊之类的东西。

当这些细胞感觉到外面的环境变化了之后就会把这个消息告诉神经细胞,神经细胞就像是传递消息的高速公路,一路把消息传给了大脑。等大脑接收到信号之后我们就会感觉到这朵花是什么颜色啊,或者是这道菜好吃不好吃啊,这样的信息。

冷热的变化也是这样,也有专门的细胞会接收冷热变化的消息,然后通过神经告诉大脑。这种细胞我们皮肤上就有很多。在这种细胞里面有一种特殊的开关,这个开关就是有温度控制的。开关打开后,细胞外面就有一些离子能进入细胞,这个时候细胞就知道温度变化了,然后通过神经告诉大脑。

感觉冷的细胞和感觉热的细胞是两种,一个是温度低了会打开开关,一个是温度高了会打开开关。这些开关的打开和关闭,就是因为温度变化后分子的活跃程度不同而激发了这些开关。

不过呢,有的时候我们会有一些错觉。就比如把薄荷涂在皮肤上,可以感觉到凉凉的。这并不是温度有了变化,而是薄荷里面有一种特别的化学物质,它们会影响了冷觉细胞的开关,让人误以为这是温度降低了。还有的时候有摸到特别冷的东西也会有被烫到的感觉,原因也是这个样子,是因为感觉烫的那些细胞在温度很低的情况下也被打开了,让人误以为被烫到了。所以,用手去感觉温度虽然有用,但是不太靠谱。

今天的内容就到这里了。我们今天又了解了一个从宏观世界了解微观世界的桥梁,那就是我们对冷热的感觉。为什么薄荷也可以让人感觉到凉凉的呢?把你知道的知识讲给身边的朋友们吧,让他们可以和你一起享受获得知识的快乐。


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