第四十六期问题：突如其来的寂静(查看详情，请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑）。

这次我们收到……

……

（……为什么突然静下来了呢？）

Pisces

首先，人们交流的时候常常会有些停顿，这些停顿就构成了间隔，这是能够产生“天使飞过”的效果的基础。此外，不同的人交流的时候，其空隙时间虽说是不同的，但大多处于一个比较稳定的区间。这样，我们就可以把时间分成周期来看这个问题了。

虽说这个时间可能是有无穷多个，但考虑到，实际上是有限个人在交流，那么，取到的最小公倍数还是在有限的时间里面的。当不同的周期取到了一个最小公倍数的时候，大家的说话声就会戛然而止。

实际上并不需要所有人同时停止，因为空闲时间的存在，只要停止的时间在空闲时间内，还是可以达到同时停止的。

此外，在大家窃窃私语的时候，也会考虑到环境的声音，一般都会比环境声音高15分贝以内，所以如果有很多人的周期同时达到的话，其余人也可能会比较敏感地降低声音，当环境声突然变小的时候，仅有的那几个不在周期内的人，也会感觉很诧异，甚至会停止说话。

虽说我们谈话时间这个基数非常的大，然而由于最小公倍数实际上也非常大，以致于我们很少能见到这种场面。

刚才粗算了一下，如果40人两两交流，停顿间隔1秒，周期5~15秒不等，大约需要近200小时（每天8小时的话，近30天）才能产生一次“天使飞过”的静音效果。然而这是简化的数学估计，采取的数值也多是估计，所以可能与实际有较大差距。

Shan Frank

首先，教室里的人不会就一个问题在聊天，他们往往三两成群，各说各的。每组都有一定的成员。

在每个小组谈话过程中，有几种情况会没有声音：1.大家思考中……2.句子之间的间隙3.沉默不语，不知道谁来接下去。4.小组内出现“警报”。这三种情况中，由于【情况2】的时间太短，故抛弃不谈。因此将注意力转移到1、3、4上来：

【情况1】的出现有一定的原因，只要小组中的任一个人提出了问题或者说了什么让人思考的话（汗），整个小组立即进入【情况1】。

【情况2】的出现具有随机性，这个取决于每个人对话题的感兴趣程度、废话能力、思考速度以及谈话的气氛等等。

【情况4】的出现具有一定的原因，但是还是要取决于每个人的性格。是胆小谨慎，十分敏感，还是张嘴就不管别人了。一般来说，只要小组中有一个人突然“复位”（即停止讲话，好好学习去了），其他人就会以为他看见了老师，于是也马上复位。

无论哪种情况，造成的结果就是某小组没有声音，尤其是【情况4】影响最大，因为组员不是光不说话，而是复位了。

而这种区域性沉默是否会扩张为全体沉默，取决于其他人的性格。假设每个人的警觉程度是一样的，那么第一个组不讲话了，周围的组也会复位，然后随着已经复位的组的增加，沉默的扩张会越来越快，并最终扩散到全班。事实上，一个组的沉默使得全班的沉默这一变化，和一个人的沉默使得全组的沉默的原理一样。（为什么我想到了蝴蝶效应和1.5维）

然而这一效应的扩张是不一定的，如果教室很吵，而“蝴蝶组”周围的同学有正慷慨激昂着，没有注意到，那么就会由于安静程度不够而无法使别人注意到。不过如果蝴蝶组组员很多的话，就说不定了。要取决一个临界值，即“第一扩散人数”（蝴蝶组到周围）和“第二扩散人数”（周围到全班）。（改编自宇宙速度）

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这只是现象，那么原因……

我认为这取决于意识和潜意识的双重效果。

首先每个人都有这样的逻辑：如果有人看见了老师（比如靠窗的），那么他们会先安静下来，这一现象和上面的单组沉默很相似，因此当他们感知到这种变化时，再加上自习课讲话本来就很紧张，就会产生老师来了的判断。即使不确定，停下来也总归保险一些。安全第一嘛。

第二是潜意识，就像正常的人进入图书馆、咖啡馆会不自觉的安静，进入体育场会不自觉的不安静（也就是不会控制自己）一样（除非脸皮厚的像城墙），当周围安静下来以后，自己也会不自觉的放低音量，这个时候他就会意识到老师可能来了，赶紧复位吧。

当然，还有些好心人会在自己觉得有老师来了之后提醒别人。

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最后，希望大家认真上自习………………

Hbchendl

在一个嘈杂的教室里，有时会出现突然的寂静。似乎这个情形是很多人都经历过。我也经历过。一个最典型的场景就是在自习的教室里，在大家纷纷毫无顾忌地高谈阔论之时，突然间，似乎在一个无形的指令控制下，所有的人同时闭嘴。这个突然寂静的出现过程并非简单的小概率随机事件，它与参与 其中的人们的一个心理特性有关：当随机出现的一个短暂小声场到来时，会引起部分人员的注意而不由自主地停止出声，这个行为会引起更多的人的注意，直接加快了噪声的消失速度，形成了一个对噪声强度降低的正反馈过程。最终的效果就是室内的嘈杂声音在一个极短的时间内静止下来。

对于人们会关注环境噪声强度的突然降低的原因有多种解释，无论如何，环境声音的突然减弱会吸引人们注意力并且令他们不由自主地安静下来环顾周围试图弄清出现了什么事情。

简单定性的说明似乎还不足以证明这个现象。因此我试图建立一个数学的模拟模型来演示这个突然寂静的出现。老实说，对于编制程序我是无能为力的，不过还有个常用的excel程序似乎也能玩这个游戏。下面我就把这个在excel上的模拟给大家看看。

首先是在一个excel表格中，每列代表一个正在叽叽喳喳学生，我选择了五十个学生，所以就有从a1到ax1五十个列。

每行则表示时间的延续，每行代表0.1秒。600行能表达一分钟的音量变化情况。在excel里只需要拖鼠标就能复制行，所以复制600行公式并不费事，我复制了2400行，模拟了四分钟的过程。

表格中单元格是一个数字，它表示一个学生在此时刻的说话状态，正数就是在说话，负数就是在听别人说话，自己是闭嘴的。

教室内的噪声音量则可以通过计算每行的正数个数来表示。在通常情况下，正在说话的人数在二三十人之间，由于随机的涨落，偶尔会有偏离。

当然，每个单元格内的数字是按照一定规律来填入的。最开始的第一行是一个正负100之间的随机数（这是假设一个人说一段话最多能说上十秒），反映了一些人开始说话，另一些人在听。然后到下一行，就减去1，至到数值被减到零为止，再重新定义一个随机数，这是模拟一个人说一段话，然后停一会也可能是再说一段话这个过程。

在这个条件模拟下，自然的音量随机涨落只是在理论上能降至零。实际上的模拟结果如下图，真是一片嘈杂呀。

现在我给每个单元格增加一个规则：如果上一行音量数值小于某个阈值，这个单元格的数值就重置为-10。以此来表示，一旦教室内音量小于某个数值，就会引起一些人的注意，导致他们闭嘴一秒钟。当然，对每个人，都具有不同的阈值。我是给它们定义一个在最大阈值与最小阈值之间的随机数作为其阈值的。

加上这个条件之后，模拟的音量过程就不一样了，一般也会出现上图那样的噪声过程，但偶尔会出现下图这样的过程：音量在0.4秒左右突然降到零了。

下表为音量数据：音量从14开始降到零经过了0.4秒。

这是另一个噤声过程的模拟数据，从第一个开始出现-10的1122行开始，到1128行就全是-10了。

对这个模拟过程进行多次模拟观察，出现噤声现象大致与以下几个因素有关：

1. 人数越多，出现噤声过程的概率越小。如果用二十五人，出现的概率就比五十人的大得多。

2. 阈值上限数值的影响相当大。对于五十人的情况，如果把阈值上限定在16以上，会有很大的概率出现噤声的过程，如果把阈值上限定在十三以下，就几乎不出现噤声过程了。

3. 出现噤声的过程时间相当短，一般从第一个有反应的人开始到全体都闭嘴，也就经历了0.4秒钟左右。从曲线上看，就好象是音量一下子突然掉到零了。

4. 本模型只模拟出现噤声的过程，对以后慢慢声音再响起来的过程未作模拟。

附上模拟过程的excel文件。好大呀。当然，你也可以把数字扩大点或者缩小点玩。只要复制公式就可以了。并不复杂的。请在这里下载。

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她叫匕木,住在城市郊区的一栋旧公寓大楼里，

每次出门，不管去哪里，总是习惯性的先向左走。

他叫林口,住在城市郊区的一栋旧公寓大楼里，

每次出门，不管去哪里，总是习惯性的先向右走。

她正在翻译一本悲惨的小说，

让她常常觉得世界一片灰暗。

他正在画一副很阳光的花，

让他常常觉得它很热爱生命.

她习惯向左走，

他习惯向右走，

他们始终不相遇。

但是， 人生总有许多巧合， 两条平行线也可能会有交汇的一天。

她向他提及了她翻译的小说的一个古怪的情节，在上自习的时候，同学们有说有笑，很嘈杂。但突然在一瞬间，谁都不再说话了，教室变得非常安静，然后，慢慢地就又开始说话了。因为后面的情节还没有翻译到，所以这个事情的原因很是让她伤脑筋，莫名其妙的就跑出了嘴边。

他知道每个提出问题的人都曾经尝试解决那个问题，何况那本小说的作者可能在此悬疑点的前面做了大量的铺垫，他没有看过，而她看过，于是问她。

她说，前面提到，我们的身体有6种感觉，思考产生知觉，眼睛看产生视觉，耳朵听产生听觉，鼻子闻产生嗅觉，舌头尝产生味觉，身体接触产生触觉，当我们用右脑思考，会产生感性的认识，而用左脑思考，会产生理性，逻辑的认识.

他问，那么眼呢？

眼睛也一样，用左眼看的时候，一切是那么的理性，逻辑，而用右眼看，就会很感性.

他问，那么鼻子呢？

正相反，用左边鼻孔呼吸的时候，会感觉世界是感性的，充满爱，所以会感觉轻松，安静，而用右边鼻孔呼吸的时候，会感觉世界是理性的，逻辑的，非黑既白的，不是你死就是我死的，可怕的，不奋斗就无法活的，会产生紧张的感觉.

她问他，你咀嚼东西的时候用左边还是右边的嘴？

他说，我经常用左边。

她说，作者还说，经常用左边半边咀嚼，那么那人就是在训练自己的感性部分，那么那人可能就是个喜欢音乐，画画的人，而经常用右边半边咀嚼。那么他可能很喜欢数学，很逻辑化，我就用右边。

他说，我还是个左撇子，有什么特点吗？

她说，书上还说，左撇子往往是画家，作曲家的材料，但是因为社 会偏见，他们往往不能成为左撇子，用左边的手来感觉触觉，所以，现在的真正的音 乐家少了，画家少了.

他便总结一下说，逻辑的是，左脑，左眼，右鼻，右手，右舌，左耳，感性的是右脑，右眼，左鼻，左手，左舌，右耳。

他忽然出现了一个恍然大悟的表情说，我知道盲人的听觉是一流的，那是因为他无法使用视觉，如果去掉某个用来感受逻辑的器官，会不会让我的画更美？

她说，或许你的画会更美，但是你却会更加失去平衡，只是感性而没有逻辑和只有逻辑没有感性都是极端情况，在那种极端情况下人会发疯的，会精神崩溃的。不，千万不要。

他说，对于我来说，画就是我的一切，我会如何做是我的自由，我会找我最好的朋友来做这件事的，那本书还说了些什么？

她感到有些后悔，真不该提那个问题的。

他安慰她说，那个作家是对的，有一些为了写歌写文章连身体都可以不顾的人，但更多的人是为了混口饭吃，却让心理失去平衡，不能自拔，他们不应该崩溃，乃至自己结束自己的生命，想想看，如果这些有创造力的人没有英年早逝，将会给世界留下多少美好的东西，平衡可以恢复。

她说，人们在正常呼吸时，轮流地使用左右鼻孔，这在医学上称作鼻循环。鼻循环的周期为2.5-4小时，而且年岁愈大，周期愈长，有的人换鼻呼吸一次的时间可达8小时。左右鼻孔呼吸对人体的影响不同。用右鼻孔呼吸时，大脑容易兴奋，神经处于紧张状态，因此，当人们要进行紧张的工作或积极奋斗时，往往用右鼻孔进行呼吸；而左鼻孔恰恰相反，在轻松、安宁的时候，常用左鼻孔进行呼吸。

他说，其他五感应该也有类似的循环，其中的原理是什么呢？

她说，有一种终身不睡觉,同时终身在睡觉的动物，叫做海豚，睡眠中的海豚，其大脑两半球处于不同状态。一个半球处于睡眠状态时，另一只却在醒着中；每隔十几分钟，它们的活动状态变换一次，而且很有节奏。感觉器官是接受信息的器官，自然会累，而累了自然应该休息，左右交替使用自然很合理。

他问：交替的周期是短好还是长好呢？

她说： 当呼吸持续流进一个鼻孔超过两小时，对于多数人确实如此，它将对我们的健康有副作用。假如是右边鼻孔，导致精神及神经紊乱。假如是左边鼻孔，导致慢性疲劳，减弱大脑功能。一个鼻孔呼吸流更长的话，将有更严重的不健康。

在一年时间里，只通过左边鼻孔呼吸过长将产生哮喘。 糖尿病是主要由右边鼻孔呼吸过长导致。

他问：恢复平衡的方法是？

她说： 简单的说，这个方法是，首先看到自己的压力的产生是过度使 用那方面的感觉器官导致的，然后休息那类器官，对于思想器官，左脑和右脑我们无能为力，但是可以堵个鼻孔，闭个眼睛，用另一边咀嚼，用一个耳朵听（如用耳机听），用另一只手来感觉触觉。这样休息了那累疯了的器官.

科学家发现，鼻循环与脑功能一致。与鼻孔较少堵塞相反的大脑，电频活动更大。右脑控制创造力活动，而左脑控制语言逻辑活动。该研究显示，当左鼻孔较少阻塞，右脑发达。测试体确实发现，其创造力测试更好。同样，当右边鼻孔较少阻塞，左脑发达。测试体的语言技巧更好。

她接着说，当然，书中推荐yoga的交替鼻孔呼吸练习，做的不平衡些，比如左鼻孔较长时间，右鼻孔较短时间，或者反过来，以不平衡来平衡你的不平衡。

他问，最后，那个问题？

她说，嘈杂的教室里为什么会突然一下子安静了？

鼻子的周期是2.5到4小时，而耳朵的周期要短的多，这点从音频文件和视频文件的大小可以看得出来，显然耳朵的信息流量要比鼻子的信息流量大的多，所以更容易累，所以周期是半小时，而每个周期有两个临界点，开始点，然后是高峰，然后是中间的临界点，然后是低谷，然后再开始，所以每15分钟出现一个停顿点，所以嘈杂的教室里每15分钟出现一个停顿点，就一下子安静了。

摩耶

这次的问题发生的几率不是很大,连一个实际的线索都找不出来,所以现在的我只能全凭想象,用一个大概的样子,提出以下的这个假说:

虽然我们感觉象是所有人在那一瞬间都同时停止了说话,但是实际中间还可能间隔了一段时间（不过也很短），只不过当一切安静下来的时候，跟先前吵闹的环境对比比较大，在安静下来的时候，人会突然觉得变了，很难注意到这中间还有一段过渡的时间。如果是这样的话，那么一切就好解释了。

与人对话是一种对外的活动, 因此这时候人对外界就会高度敏感, 而且人本身对他人人的情绪等外在反应的观察力也本能地非常好, 甚至能在自己没有注意到的情况下察觉到他人的反应并作出回应。而且注意，在这个问题中，一开始的情景都是“非常热闹”的，也就是不仅是有人在说话，而且气氛热烈，我认为这是非常关键的一点，“热闹”的含义不仅是气氛热烈，更表示了所有人的情绪的高度集中统一，在这种情况下，一个向别处的注意力就显得非常容易挑起人的注意力，确切的说因为两种气氛差别太大，即使用很少很少的注意力也能察觉到，而且这有点类似与对危险的应激反应，或许这就与人在远古时代身份还是动物时的对危险的防御机制是完全一种东西。这时人总是非常快地就把注意力全部转移到上面去了。如此强烈的反应就会波及到周围的人，这样一圈一圈地散播开来。最后就是完全安静拉。由于与这是一种特殊的刺激（也就是和危险相关的），就算传达的次数很多，总共用的时间也很短，再加上上一段的前提就好解释整个问题了。

说到这里，越发的希望下次能有机会体验这种情景，并好好地观察一下，说不定能在事发的一瞬间后的一瞬间发现一圈一脸紧张表情的人，或者还有别的？？＾－＾

Kingofbeasts

上过学的人大部分都经历过,在吵闹的教室里奇迹般的突然安静了,更奇怪的是在安静之后并没有老师出现,不久之后教室又开始喧闹。这是为什么呢?

要解决这个问题先来想想我们通常在何种情况下会突然安静?当然是有老师来的时候。可很多突然安静发生时并没有老师出现。这就很奇怪了。

但仔细分析你会发现事情并不那么奇怪。首先必须明确人类是一种高度群居的动物。作为群居动物使自身行为符合群体行为十分重要,如果你的行动独立于群体之外你就更容易脱离群体,而对群居动物来说脱离群体很可能意味着死亡。所以自然选择中跟从群体行为的特性被保留下来。有一个很典型的例子,在电梯里有人打呵欠,那么他周围的人既是没有困意也很可能跟着打呵欠。所以当一个人安静下来很可能会带动周围人安静下来。这也是跟从群体行为的一种表现。

其次就是条件反射,人有两种不受大脑控制,直接由脊髓完成的反射--条件反射,非条件反射。非条件反射由基因决定,条件反射则由后天长期刺激形成。很多同学长期习惯于周围停止说话一定是老师来了,必须安静。长期的刺激形成一种不假思索的行为,周围安静马上跟着安静。于是无论什么原因周围安静马上跟着安静。

在摸仿行为和条件反射的共同作用下就形成了只要周围同学停止谈话,就会象传染一样引起全班突然安静。

我能

这期Dr.You的题目一下就勾起了我儿时的回忆：一个坐满学生、有着4列6排24张桌子的教室里，我和同桌小MM聊天、拌嘴、时而还打打闹闹。那什么时候会有突如其来的寂静呢？一个简单的可能就是大家同时都不说话了。假设我和同桌MM在某一个时间点正在说话的几率为1/2吧，那么24张课桌同时噤声的概率就是1/2²⁴，我估算了一下，以这种概率，我们哪怕每天都在教室里自习八小时，一辈子恐怕也遇不到一分钟的寂静。显然，这突如其来的寂静是不能用数学和概率论来解释的。熟悉建模的同学会指出，我的这个假设存在太多的漏洞，比如不说话的几率啊，前后排同学也能聊天啊，我承认这个模型确实简单了一点，但是我对自己的这个结论是有信心的。举个例子，候车厅里也有很多的“聊天小组”，如果寂静就是简单决定于同时沉默的概率，我们在候车厅应该也能感受到类似的“突如其来的寂静”，但生活经验告诉我们，事实并非如此。

教室VS候车厅

那在教室自习和在候车厅候车有什么不同呢？是不是因为教室里各同学之间互相都认识而候车厅的“聊天小组”都是相互独立的呢？这确实是一个很明显的不同，可我觉得这不是一个决定性的因素，因为有时候刚进入一个新的班级，或是在一个临时培训班中，我们也会有这样的寂静体验。我认为最大的不同是，在候车厅聊天是合情合理以及合法的，然而自习时在教室大声聊天喧哗是禁止的并会受到惩罚的。我们可以换个更好的比较对象：课间休息时的教室。同样的人同样的地方，只不过就换了一个可以允许聊天的时间。怎么样？有没有觉得课间休息时很少有这种“突如其来的寂静”。因此，我认为“突如其来的寂静”发生需要有一个前提条件：一个群体在不该聊天的时候聊天，并会因此受罚。

与“寂静”无关

也许有人会说，你分析半天就得出这么个结论，谁都懂。不错，但是我们可以根据这个直观的道理来举一反三。我再举一个大家可能都经历过例子。小摊小贩聚集的夜市是我最爱的去处之一，但是城管大人总是与摊贩为敌。于是，我经常经历这样一幕，正吃的好好的，突然之间，一阵喧哗，几乎所有的摊主都以“迅雷不及掩耳盗铃”之势拎起包裹或是推起小车就开跑，也顾不上收钱了。可大多数情况下，这些摊主跑出两步很快又都回来了，其实城管并没有来，夜市一切又恢复正常，就像什么都没有发生过一样。怎么样，有没有觉得这“突如其来的开溜”和教室里“突如其来的寂静”有异曲同工之处。其实道理是一样的，“寂静”和“开溜”都只是一种对违规的纠正，进而保护自己不受惩罚。因此我认为这一期的问题虽然叫“突如其来的寂静”，但实际上与“寂静”无关、与声音无关，其本质是一种“突如其来的社会行为”。现在我们可以为这种“突如其来”现象赋予一个新的发生条件：一个群体在不合适的地点时间做不合适的事情，并会因此受罚。

“突如其来”的诱因

现在应该可以确定“突如其来的寂静”是一个完全的社会心理学和社会行为学的问题了，并且其关键点是“突如其来”现象。在不合适的地点时间做不该做的事情，一般人都是会心虚的。更重要的是，我们的对手都很强大，不管是老师还是城管（因分析需要不得已将城管和老师放在一起，大家别拍我啊，其实我也很痛恨城管的），监督是他们分内之事，他们会想方设法的要抓住我们并进行惩罚。城管的“恶行”我就不描述了，我到现在还记得我以前班主任的“魅影”。以前我们自习的时候喧哗吵闹，神奇的是我们班主任经常可以第一时间准确的揪出几个首犯（我深有感触，因此受罚无数），然后就是类似于罚站的惩罚。后来我们才知道班主任经常通过教室后门的门缝监视，或是隐蔽在窗户的一角观察，以至于很长一段时间窗口只要有人影飘过，教室立刻鸦雀无声。我其实是很感激并尊敬我的班主任的，之所以要花这么多笔墨描写他的“魅影”只是想说明这样一个问题：鉴于对手的强大和严厉的惩罚，我们以及那些摊主在干这些违规的事情时不仅心虚，而且一直并且必须保持高度警惕的状态，所以我们会随时的密切留意周边的情况以及周边其他人的行为并快速作出反应，最终导致行为反应的快速传播，即“突如其来的社会行为”。我在小纸条里看到有很多同学对寂静产生和传播的问题进行了科学的探讨，例如声音强度与背景噪音的关系，人们对于外界声音变化的敏感性，人的本体反应时间等等。虽然我看的不是非常明白并且我也不认为声音是回答这个问题的关键点，但我还是从这些数字化的分析中得到了一个结论，即这种行为反应的产生和传播可以是非常迅速的。那这个“突如其来”现象到底是自发的还是某些因素诱发的呢？这确实是一个有争议的问题，不过我个人觉得诱因是一定存在的，不管这个因素多么的小多么的不起眼，可能是一个人影，可能是某个同学的恶作剧，甚至可能是讲话最多最大声的同学突然间咬到了自己的舌头……

最后，还有一个例子。候车厅又要登场了，这里没有“突如其来的寂静”，却有着其它的“突如其来”。我们只要想想候车厅里的人都在警惕什么就可以很容易找出答案了，没错，就是检票和上车信息。几乎每次候车时，我都有类似的感受，离检票还有很长时间，突然之间不知道什么诱因，也许只是有人踢了一下检票处的铁栏杆，人群就会极快的向检票口聚拢排起长队，但是真正的检票往往很久之后才开始。这里没有什么该与不该、罚与不罚的问题，但有一点是相同的，即大家都在高度的警惕着同一件事情。至此，我觉得可以对“突如其来”的发生条件再次进行修正和拓展了。我认为，只要一个群体中的所有人都保持一种对某事高度警惕的状态，就具备了发生“突如其来”现象的条件，只欠一个小小的诱因了。

此“静”非彼“静”

我之所以还要加这一段内容，完全是因为问题原文的后面一句话“并且这种现象也不只是出现在人类身上，在养鸡场里，一群小鸡在那里叽叽喳喳，突然有一点点异响，他们就会迅速地跑到一起，谁也不出声了”。我认为这个题目是有问题的，因为它将两个非常不同的现象并列到了一起。自习中“突如其来的寂静”这个问题与“寂静”无关，而这个鸡窝的寂静就是真正的寂静了。在任何的一群人中，不管是在教室还是候车厅，不管是在自习还在休息，突然的一声巨响都会引起人群的瞬间寂静，一种真正的寂静，一种源于恐惧的条件反射性行为。这种本能的反应在很多动物中也存在。突然推开鸡窝的门，小鸡会因为恐惧很快聚集到离人较远的一端并安静下来。在小鼠的动物实验中，小鼠恐惧行为的表现方式也是静止不动。当房门被猛的推开时，原本叽叽喳喳的鼠房突然就安静下来，不管这些小鼠是养在一个笼子还是不同的笼子中，都表现出同样的反应，这个现象表明这种寂静是一种源于动物本能的个体恐惧反应，而并不是依赖于环境和其它动物的社会行为。

Dr.Who说：我还是觉得是有天使刚好飞过……

室友：还是说ET靠谱一点吧……

第三十九期问题：为什么鸡会生不会生鸡的鸡蛋？（查看详情，请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑）

本期Dr.You收到了六位同学的来信，其中有老相识，也有新朋友。他们似乎都认为鸡的这种行为和人有关……啊，有一位同学不这么认为。

让我们一起来看看吧。

hbchendl

我还记得上次在关于松鼠会的电视节目上，一个观众执意要把进化论说成是演化论的情景。

进化还是演化，这决不仅仅是一个名词问题，而是一个对进化论本质的理解问题。

一个“进”字，正确地描述了生物物种的发展过程是从简单到复杂，从低级到高级的大方向。而把“进”字改成了“演”，只顾及了物种变异的随机性，却忽略了生物物种的发展方向这个大规律。

现代科学研究的结果证明了物种变异的物质基础是基因的变异。确实，基因的变异是随机性的，变好与变坏都是可能发生的结果。仅从这个角度来看，似乎是一个演化过程。但是生物的生存环境却对基因变异有着选择作用。当基因“变好”的时候，生物有着更强的生存能力，繁衍下去的可能性大，而基因“变坏”的生物个体则往往生存不下去，以至于无法把它的“坏”基因繁衍到下一代。结果就是优胜劣汰，使得物种能不断地“进”化。

本期的Dr.You问题问到了小鸡为什么会生出未受精的蛋来。对这个问题的解答正好能反映“进”与“演”的区别所在。

按照生物的生存法则，繁殖后代是最重要的生存任务之一。几乎所有的野生动物，其生活过程似乎都围绕着繁殖的目的来安排。这实际上就是自然选择的结果，只有适应环境的繁殖方式才能有效地延续种群。这并不是动物们自己有多聪明，而是自然条件下的自然选择结果。下蛋是鸡的繁殖方式，显然下出未受精的蛋是绝对无助于小鸡的繁殖的。未受精还照样下蛋，对鸡来说还真的不算是进化，倒象是退化。对繁殖有害无益。野生的禽类是没有这样的。它们在繁殖期里受精，下蛋，孵化，按部就班。只有这样的繁殖方式才能把种群延续下去。

那种未受精也下蛋的鸡是人工培育出来的。更准确地说，是人工选择出来的。当人们开始养鸡的时候，正是为了吃鸡蛋，才会挑选那些下蛋多的鸡来繁殖，并且选择那些不论受精与否都下蛋的鸡来繁殖。基因的随机变异特性能够产生这样的小鸡，而人工的选择性繁殖则使得鸡的这一性状能够持续下去并形成稳定的遗传，于是产蛋量高的小鸡品种就出现了。

未受精也下蛋，而且下很多蛋，绝不是小鸡自己的选择。更不是小鸡们毫不利鸡，专门利人的表现。作为小鸡的个体，它只是被动地适应环境，想法子生存下去。作为小鸡的种群，它只能在适应环境的情况下才会繁衍下去。下蛋多的鸡品种不过是因为适应了人工饲养环境才能够繁衍下去的。在野外的生存环境中，小鸡一年恐怕也就能下一窝蛋，十来个。而在人工饲养的生存环境中，小鸡不必为食物奔忙，但也不会主动地为了生存而成天下蛋，它才不知道看人的眼色行事呢。最早那只下蛋多的鸡只不过是发生了一点小小基因变异，并非它自己有意为之。但是养它的人则允许它下的蛋孵化出更多的能够多下蛋的小鸡，才使得这一个随机产生的基因变异得以延续下去。相比之下，那些下蛋少的鸡，则没有机会繁殖后代了，长肥一点之后就会变成烧鸡的。人工的主动选择是符合人的利益的，并不会考虑鸡的利益。这看上去对鸡来说的退化性状由于对人有利才被有目的地保留下来。也许从另一个角度来考虑，多下蛋也是鸡的一种进化，它是适应人工饲养环境的进化结果。

变异是生物物种进化的基础，而生物与环境的相互作用则决定了生物的进化大方向。适应环境的物种才会延续下去。人工饲养环境也是环境。由于人的主观能动性，人工饲养环境下的动物具有更快的进化速度。有一点不同的就是，它们的进化方向是适应人类利益的。

Mfzhqq(kingofbeasts)

首先鸡生蛋，蛋不生鸡这一问题的本质是母鸡会产出未受精的卵，而这些卵得到了与受精卵同样多的营养。大家都知道鸡蛋是用来繁殖的，而且其功能仅限于繁殖。未受精卵无繁殖作用，似乎提供这样多的营养给一个无用的产品没有意义，而自然选择保留下来的必然是对物种延续有益的特性。所以，解决这一问题必须从两个角度分析，其一：鸡生蛋，蛋不生鸡这一特性对鸡是否有利？如果有利，则其保留符合适者生存，自然选择规律，就无可厚非。其二：是否存在非自然选择因素影响了这一特性的保留？如果有非自然选择因素介入，这一生物特性产生利他也并不奇怪。

从以上两个角度对这个问题进行分析。鸡生蛋，蛋不生鸡这一特性对鸡是否有利？在解决这一问题之前先要搞清未受精卵现象在鸟类中是否普遍存在？鸟类可以划分为，猛禽，涉禽，攀禽，鸣禽，水禽，和陆禽。我们一一进行分析。猛禽如隼，枭，雕等等大多产二到三枚卵且都能孵化，鸣禽，攀禽，涉禽也类似产出数个都可孵化的卵。而水禽如鲣鸟，海鸥，海鹦鹉，等海鸟通常只产一个卵。而陆禽中如鸵鸟，环颈雉则会产出数量众多的卵，鸵鸟甚至将不同雌鸟的卵产在同一窝中。由这些卵的父亲统一照顾。而这些卵中就会混有少数无法孵化的未受精卵。我们所讨论的鸡正是属于陆禽类。可见鸡生蛋，蛋不生鸡这一现象是陆禽特有的。因此，要分析鸡生蛋，蛋不生鸡的意义所在，可以从陆禽的繁殖方式与其他禽类有什么不同开始。陆禽通常不擅长或根本不会飞。所以他们的窝大多建在地面，这使得陆禽卵更易受到掠食者的攻击。而其他的鸟类会将窝建在树上甚至悬崖上，很少会受掠食者攻击。从这点上分析未受精卵很可能用来减少掠食者造成的损失。那这些卵如何减少掠食者造成的损失呢？举个例子来说明：如果一窝鸡蛋有十个，十个都是受精卵，当掠食者侵袭时被全部吞食，则这只鸡将在该年没有后代，而当10个受精卵再加上五个未受精的卵，掠食者吃十个卵就饱了，那剩下的卵中可能还有受精卵，该鸡仍有后代。以部分营养换取珍贵的受精卵的存活是值得的。保持物种延续对动物来说是最重要的。

接下来分析鸡生蛋，蛋不生鸡的特性是如何在进化中保存下来的是否还存在非自然选择因素。进化是自然选择的过程。由于对食物和空间的竞争，以及捕食者的作用，可影响某一种群的组成，结果那些对周围发生有利变异的生物存活下来，不利变异的则被消灭。在这种生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程，叫做自然选择。最早选择鸡生蛋，蛋不生鸡的特性的是自然选择中的种间斗争，即陆禽与掠食者的斗争。蛋对于掠食者是极大的诱惑，蛋不会跑，营养丰富，更何况陆禽的卵还产在地面，不用冒风险上树或爬上悬崖。于是，陆禽卵成了掠食者攻击的主要目标，那些只产受精卵的鸟一旦鸟巢受袭，就会造成该鸟失去基因延续的机会，成为自然选择中的不适者。而那些产出受精卵与未受精卵混合的鸟，在受袭击之后还有延续基因的机会，成为自然选择中的适者。适者生存所以鸡生蛋，蛋不生鸡的特性在自然选择中得到保留。这很明显是掠食者影响了陆禽这一种群的组成。但在之后人类驯养了鸡，自然选择似乎对鸡不再重要了，不存在掠食者，没必要保留鸡生蛋，蛋不生鸡的特性。但事实恰恰相反，自然选择被人工选择代替，人工选择即通过人工方法保存具有有利变异的个体和淘汰具有不利变异的个体，以改良生物的性状和培育新品种，或者培养适合人类需要的生物品种或性状。人工选择不考虑特性对鸡的价值，而是考虑特性对人的价值。如果一只鸡产出了与其它鸡等量受精卵同时产出未受精的卵，就意味着它将比其他鸡产出更多的卵，更多的卵正是人们所需要的，对人类是有价值的，而且在人为环境下鸡不存在营养不足问题，可以生出更多的未受精卵，而不会影响受精卵的质量和孵化。于是，人工选择在选育保留能产出更多蛋的鸡的同时，无意间保留了鸡生蛋，蛋不生鸡的特性。最终造成我们身边出现大量能产出未受精卵的鸡。

所以鸡生蛋，蛋不生鸡并非没有价值。在自然选择中这一特性帮助鸡有更多机会延续基因。随后对人工选择而言，又是一个可以保证高产鸡蛋的特性，所以鸡生蛋，蛋不生鸡被很好的保留，甚至在人工选择中发展。

至此，开头所提的问题都得到解决，鸡生蛋，蛋不生鸡对鸡而言可保证物种延续，对鸡有利，符合自然选择，同时又存在非自然选择因素即人工选择保留这一特性。开头的问题都得到肯定回答。自然会出现鸡生蛋，蛋不生鸡的现象。

囡囡的弟弟

自从几千年前人类开展了农业和畜牧业以后，地球上小植物和小动物们的身上就有了这样一座大山——人工选择。（广义上来说，人工选择是从属于达尔文老师所说的自然选择的）

先来名词解释一下，科普文章还得维基百科我想各位看官骂街的心情都有了。人工选择——就是人类为了一己私欲，比如贪图猪肉的美味，沉迷金鱼的漂亮，钟情狗儿的温顺，陶醉花草的芬芳，用人工方法把这些人类需要的特征保存下下来，改良物种这样一个过程。举个简单的例子，很久很久以前，人们在种庄稼的时候就知道了用产量高的植株的种子来种植，会长出高产量的植株，从而受过更多的粮食，这实际上就是人工选择。而且随着科技的进步，再加上人类觉得上帝老没来上班，所以已经开始直接抢老上的饭碗了，比如转基因作物。

那么回到我们的问题上来，对于母鸡笨笨的给人类下蛋而没有好处这一情况，就是人类选择的结果。故事的起因大概是这样，很久以前，人类发现了原鸡（普遍认为原鸡是所有家鸡的祖先）这种小动物，不仅可以是烤鸡翅膀，而且还有蛋吃，于是聪明的人类就开始饲养鸡了。渐渐的，随着人类社会开始分工后啊，聪明的人类变得更聪明了，术业要有专攻，于是有些人就开始只为了鸡蛋而养鸡。他们就进行了这样一个人工选择：假设有一个养殖100只用来产蛋母鸡规模的鸡场，公鸡数量不考虑，然后有90只都需要和公鸡交配后才会下蛋，但是有10只呢却不需要交配，自己就会下蛋（实际上许多鸟类和爬行类雌性都有不庤配而自己产未受精卵的行为，原因么，国际惯例以后再讲咯），于是人们就想这样多好，母鸡自己就能搞定，就不需要再养公鸡了，而且既然母鸡都不需要交配了那就可以把母鸡单独放在个小笼子里养，下的蛋更方便收集，减少其运动量，把吃的东西都转化成蛋（北京烤鸭的原料也遭受了同样的待遇），于是这几位养鸡的哥们特别钟情于这10只鸡，考虑到鸡场的可持续发展，就会用这10只母鸡来作为种鸡和优秀公鸡交配，将它们产下的蛋孵出的小母鸡(小公鸡不要)作为以后产蛋母鸡的主力军，可以预料这个过程经历几次以后，这个鸡场所有的100只母鸡都成为了可以独立完成任务的蛋鸡了。回答两个可能存在的问题，第一，一开始那90只鸡去哪了？老死了，而且由于它们的特征人类不需要，所以没有让它们产生后代以继续养殖。第二，那10只鸡不是会自己下未受精的蛋么，干嘛还要和公鸡交配下受精的蛋呢？许多人都会自慰手淫的，不代表他们不喜欢性爱不需要性爱。这个道理也是一样的，它会自己下蛋不代表它就不想要和公鸡交配下蛋，你给它提供它喜欢的雄性个体，它会欣然与它结为连理繁衍后代的。

而实际上呢为了使故事更简洁易懂，上面的过程被简化了，事实上人工选择的时候，不仅以能否自己生蛋为选择标准，还要加进去产蛋个数，蛋壳易碎程度，蛋的营养价值及其口味等等因素，总之呢还是回到那个名词解释上来，为了人类自身的利益而对该物种进行了选择，使其朝着人类期望的方向进化。

然而有一个关键问题还没有回答，这样的母鸡得到了什么样的利益呢，答道：生存。广义的讲，自我生存是有机会繁衍后代并让后代更好生存的前提。我们会注意到上面故事里讲的那90只不受青睐的母鸡是什么下场，曰不孝有三，无后为大。随着历史的脚步，凡是没有后代来继承自己基因的个体也就意味着被历史无情的淘汰了。

适者生存想必人人都懂。那么对于一个鸡笼就是全世界的物种来说，所谓的适应就是多下蛋，因为只有多下蛋，才不会被这个世界的主宰者——人类所淘汰掉。它适应了这个人工制造的环境，我们不得不说它成功了。实际上它和自然界中，羚羊面对狮子的追赶而进化跑的越来越快，蝙蝠为了在黑夜中捕猎进化出声纳系统都是一样的道理。只不过它面对的环境是人为的罢了。最后来个举一反三，猪为什么会长那么胖以至影响行动，各种名犬（除了藏獒一类的哈）为什么成了现在这个华而不实的样子，金鱼们呆呆傻傻胖胖乎乎，实际上都和“母鸡生未受精的蛋”是同样的原因。

回答完毕，可以鼓掌了。

PS：知识本来就是一个体系，相互牵连，故文中也有联系到其他一些有待解释的问题，而这些问题，是可以再讲一个完整的故事的，限于篇幅，在此就只能埋下伏笔等待后续了。

既然是自然科学，当然放开胸怀，欢迎互相交流，指出文中错误。

Elora/黑蝶

大家好~~好久不见~=w=,yeah.

嚯~我又来了~~=w=,来松鼠会凑热闹~=w=不过~这期的问题，是我拿手的生物脑小系~=w=[仰头大笑啊：哈哈哈....](被踢飞...)

咳咳~大家好~=w=.现在来由我话说一下鸡蛋。

来先说说鸡蛋的构造吧，如图——

诸位，生物老师说过，鸡蛋壳是保护里面要出生的鸡宝的东西。我就不一一介绍鸡蛋里面各个地方的作用了=w=.

来说说重点内容。

鸡蛋被鸡妈妈生下来，能否孵化成小鸡，除了鸡蛋是否受精以外，还决定于，鸡蛋是否在适合其孵化的外界环境下被成功的孵化。比如温度、湿度、通风、转蛋等等。

先说说温度。

有一次在家里面打鸡蛋的时候，发现鸡蛋里面有一个小小的黑点。后来，在同批买的鸡蛋里面，又发现了同样的黑点。那，那些黑点点是什么呢~？毋庸置疑的~是公鸡爸爸的精子![因为鸡蛋里面是密封的，不会是外界的某物质....-=。]于是很快乐的把鸡蛋给煎了=w=.现在来假设，如果我没有残忍的~~把那个鸡蛋吃掉[假设我事先知道里面有精子~]而让其自然孵化的话，那么~~是会孵出来小鸡仔的~。yeah.

如上面那个很久远的图。为什么能这样自列出来一个这样的图呢~?

原因很简单。就是这次的问题。也就是说，所有的鸡蛋都是一样样的。不过为什么说上面那一段呢？是这样的，说我见过吃的鸡蛋里其实也有被受精了的鸡蛋的意思是说，我们现在所吃的鸡蛋，并不是只有未受过精的鸡蛋，所有的鸡蛋都可能都会被人类选择。只是在选择鸡蛋的时候，我们的养殖场大叔会拿走母鸡们还未受精的时候所下的鸡蛋[来先扯一个很邪恶的话题，就是人类女性(咳咳...)的排卵期，俗称“■■”(.....)这个原理和母鸡们是差不多的]去卖，而不会选择那些有小鸡们的[就是交配过后，在“公鸡的春天”所下的蛋...(啊我不行了...这期答案好囧...囧死我了...-=)]鸡蛋[不过我上次的那个，也许是拿错了，或者鸡们内部的计划生育什么的....-=]。

对于鸡们的养殖场来说，是一群母鸡负责生鸡蛋，一只年轻强壮的公鸡打鸣+交配。[看过《小鸡快跑》没?那里面的鸡都是这样分配的]

回到那个可邪恶的话题。=w=,话说所有的正常母鸡[不正常的就算了吧-=...]都会定期排卵[比如一个月一次之类的...(要死了要死了...)]剩下的我就不说了，和人的原理是差不多的[貌似刚刚说过这话....]

顺便说明一下，我目前还不知道是不是所有的禽类都会这样，所以要等到我做了大量的实验才能得出结论。[好了，从明天开始养鸡!]

总之呢，鸡妈妈的鸡蛋不是为我们吃的，而是为了鸡宝而造。所有鸡蛋的结构一样，是为了保证鸡宝的正常发育，并不是人类选择的结果[要是品种的话就另当别论了。]我们只不过是在鸡妈还没受精的时候趁机把鸡蛋给拿走了，才能出现现在吃的鸡蛋都是流质的，而不是有小鸡的。[不过也有人买“毛蛋”的，好恶心~~吃还没出生的小鸡..啊...好恶心....]毛蛋就是找那些已经受过精的鸡蛋弄的....

[叙述完毕。就差实验了~oh-yeah~=w=]

ljb

一、分析家鸡的祖先和表亲们

本次讨论的鸡应该是指家鸡。鸡：动物界，脊索动物门，脊椎动物亚门，鸟纲，突胸总目，鸡形目，雉科，原鸡属，家鸡种。家鸡源出于野生的原鸡，其驯化历史至少约4000年，但直到1800年前后鸡肉和鸡蛋才成为大量生产的商品。

先分析它的祖先原鸡的生蛋情况。（摘自百度百科）原鸡繁殖：2～5月份繁殖。年产卵1～2次，每窝4～8枚，多则12枚（最多24枚/年），浅棕白色。孵卵期18～21天。

再分析它的祖先表亲雉鸡的生蛋情况。雉鸡繁殖：每窝产卵6～14枚，通常1年孵2窝（最多28枚/年）。

原鸡

看来家鸡的祖先们只是满足繁殖需求而已，不情愿产太多蛋。

二、母鸡是怎么生蛋的
（一）母鸡生殖系统

母鸡生殖系统由卵巢和输卵管两大部分组成，通常只有左侧的卵巢和输卵管发育完全并且有生殖功能。输卵管由喇叭部、膨大部、峡部、子宫部、以及阴道部等构成。母鸡的外生殖器阴道口和排粪口、排尿口共同开口于肛门，称为泄殖腔。

（二）鸡受精的过程
无论自然交配或人工授精，精子会很快沿输卵管上行并达到喇叭部的精窝内。如果交配（或人工输精）后输卵管内没有蛋，精子到达喇叭部只需30分钟左右。当卵子进入到喇叭部时，一般经过15分钟左右即会有3-4个精子进入卵黄表面的胚珠区，但只有一个精子能与卵细胞结合而受精。

处于性成熟的母鸡，其发达的左侧卵巢产上1000--3000个卵泡，每一个卵泡内有一个卵子，每成熟一个卵泡就排出一个卵子。由于卵泡能依次成熟，所以母鸡在一个产蛋周期中，能连续产蛋。

看来母鸡有这个连续产蛋生理条件。家鸡们：一般土鸡、肉用鸡是120个/年左右，蛋用鸡种240个/年左右，优良蛋鸡(莱航鸡)300-330个/年。

三、人为因素

在野外总不能老把资源花在无法孵化或无法养活的蛋的。

因为人工选择，在自然界应该被淘汰连续产蛋的母鸡却被大力发展了。

加上科学技术的支持，母鸡们忘记了产多少蛋是够的。如，光线刺激丘脑能影响垂体的内分泌活动，因此，光照是影响禽类产蛋周期的最重要的环境因素，目前在在养禽业中，已成功地运用人工延长光照的办法，来提高家禽的产蛋率。

总之，人鸡双赢。

Cebb59092

一天，在所有的课程结束以后，一个学生叫住了老师，问：既然不是受精卵，孵不出小鸡来，鸡妈妈为什么还要花那么大的代价，给它准备那么多的营养储备，再辛辛苦苦地把它生出来？

老师一看是个整天胡思乱想，学习成绩并不好，整天缠着老师问东问西的小捣蛋华巨剩，便叫住了班长福尔螺丝，告诉班长说，你和他讨论这个问题，然后把讨论结果写下来交给我，老师还有事，先走了。

同学们知道华巨剩是差生中的最爱思考的家伙，往往问一些老师也不能回答的问题，虽然成绩不好，却因为花了8个月的研究找出了梅森素数的计算顺序问题的答案，被著名的费马大学破格录取，还成为了学校里的明星人物，看见老师们的档箭牌学习成绩最好的班长和他的讨论又开始了，就纷纷围住了一个圈，抱着看热闹的心情或者好奇的心情观看他们的讨论。

螺丝说：为了解决这个问题我们首先解决一个较容易的问题，这两个问题有一种相似性，而另一个较简单或者有已经研究出的答案了，这个问题就是，我们学习前人已经研究过的问题有什么意义呢，既然那些问题前人已经研究出答案了，我们再研究，也不会产生任何新的结果，就好像未受精的鸡蛋永远无法孵出小鸡，然而老师，学生为何还要花那么大的代价，花那么多的钱，编写印刷教科书，准备那么多的老师，再辛辛苦苦的引导学生，重新把前人的答案再次研究出来呢？

华巨剩说，可以看出两个问题的相似性，而且这个问题教科书中有现成的答案，作为记忆力最好的班长，你可以背一下吗？

螺丝���：书上说，学习了前人的知识而不深入思考，就会迷惑；而只是去空想而不去学习前人的知识，那就会因为处处失败而失去信心。你我不正是处于这两个极端情况下的人物吗，我的记忆力可以容易的记住前人的知识，却很难想象出前人是如何发现那些令人快乐的新发现的，那些知识令人迷惑，不知道那些公式背后隐藏的道理，如果不是现在的教育只是测试人的记忆力而不是想象力的话，那么我可能会是差生。

华巨剩说，我的想象力是很丰富，但是幻想的世界和真实的世界是不同的，我经常像呆子一样整天做在那一动不动，陷入美丽的想象的世界里的幻想中，虽然在现实的世界里我是差生，但是我可以在幻想的世界里成为好学生，有时候我会在现实的世界里使用幻想世界的定律，最后导致把事情搞砸。这对我的信心很是打击。

螺丝说：书上说，空想者之所以处处失败是因为他的建筑空中楼阁的行为，一个楼越大，就要挖最深的地基，否则的话，当建在弱的地基上的楼大到一定程度，就垮了，而地基就相当于对前人的知识的学习，没有扎实的基础知识的积累，光靠想象力，光靠直觉，是会巧妇难为无米之炊，一事无成的。

华巨剩说，现在已经知道学校花大力气学习前人的知识的原因，是为了给未来的大楼打地基，引申到鸡蛋问题，会有什么样的启发呢？

螺丝说：我想可能是因为鸡像我们一样在为未来的真正的小鸡做练习吧，我们学习前人的知识，是为了给未来的大楼打地基，鸡妈妈花那么大的代价，给未受精鸡蛋准备那么多的营养储备，再辛辛苦苦地把它生出来，同样是为了做练习，就像我们做作业一样，要知道，如果不在未受精鸡蛋上做了那么多次练习，等到某次怀了一颗受精鸡蛋，或许她会因为准备不足而孵化不出小鸡来。

华巨剩说，由此可见，所有的努力都不是白费的，任何技巧的熟练掌握都离不开练习，再练习，一遍又一遍的不知疲倦的练习，小时候，我被包在被子做的蜡烛包里，动都不能动，于是我开始用想象力的翅膀在宇宙中飞翔，随着我的想象力的不断练习，我的想象力得到前所未有的增强，一个喜欢念叨的家长总说些让人痛苦的话，为了不那么痛苦，我学习了遗忘的技巧，一次又一次的去练习，遗忘的能力得到前所未有的增强，而任何能力总是一把双刃剑，遗忘的能力让我的学习成绩变得很差，成绩差又导致了更多的念叨，更多的念叨又导致了遗忘的能力的增强，恶性循环。

螺丝说：你真可怜，总而言之，经过讨论，我们得到鸡妈妈这样不惜工本即使未受精，也一样准备营养，并生出来是为了做练习这个可能正确的结论，这个答案你是否满意呢？

华巨剩说，我很高兴能得出这个结论，也很高兴和你讨论，谢谢。

众人见已经讨论完了，就散了，华巨剩很开心的作为值日生打扫完教室，锁了教室门，离开了学校。

Dr.Who说：……我听说有的鸡一年能生300只蛋……我听说有的奶牛一年能产12吨奶……我听说肉鸡场的小鸡从出生到被宰杀只有21天，只能见一次阳光……

室友：我听说人们每秒钟能砍掉一块足球场面积那么大的原始森林……

第三十八期问题：重力变化下的生物（查看详情，请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑）

本期Dr.You收到了七位同学的来信。看起来，一半重力下的生物是个吸引人的话题。让我们一起来看看。

首先，地球的重力降低一半，即质量下降一半，那么根据万有引力公式得知，地球与月球、太阳间的距离就会变大，导致地球上的光照减小，潮汐的涨水量降低，一年的周期会更长，地磁场磁力下降。引力的下降也会导致空气、水流的冲击力降低。

如果陆地上还有生物：

植物应该是最先发生变化的——植物光合作用的能力更强，就可能进化出吸收全部可见光的叶子，比如说黑色叶子；或者是将能吸收远红外光来维持自身的能量需求。<图1>为了适应温度更低的环境，叶片会更小来减少蒸发，像针叶林。为了获得更多的能量，植物一般会长得更高、更密。

冷血动物们也得作出进化，否则将是灭亡。因为它们可能照不到太阳导致体温低而行动迟缓，容易被猎杀，植物颜色的改变也会让它们伪装色改变成深色，也更易于吸收太阳能。它们体形可能会比现在小，因为体形大的冷血动物提升体温的时间比体形小的时间长；在耗氧量上，体形小的冷血动物也更占优势。重力降低的影响下，很多冷血动物可能会进化出喷射剧毒毒液之类的技能，因为喷射毒液不需要太大的能量，而且这样更加有效。<图2>

恒温动物们体形反而会增大，体形大并且增加脂肪层的厚度对维持体温有帮助，肌肉相对现在，肯定力量上会下降很多，引力降低了嘛（可以想象猪更胖了，更好宰了）。鸟类因为空气稀薄，很可能会进化出气囊一样的器官来增加浮力。

引力的下降，更多的陆生动物会拥有滑行飞行的器官，来增加猎食和逃跑时候的速度，说穿了就是它们更懒了。

为什么是如果陆地上还有生物——因为质量下降导致的地球磁场降低，宇宙射线的杀伤力就更强了，很多陆生动物可能因为变异量增大，数量上会很少。我觉得生物们会根据弊害原则退回到海洋。

海洋里：

海洋里的浅海层生物会更加集中在海面，因为各种浮游生物都需要在光照作用下才能存活。而且在全球气候变冷的情况下，原本低纬度的冰盖面积会增大，海平面下降，导致冷水水生动物会向低纬度进发。<图3>漂亮的浅海热带鱼就要消失啦——珊瑚这样的热带动物自然消失后，其生态圈也是要消失的。颜色上，更多的浅海动物会变得背黑肚白——避开天上和水底的威胁，植物颜色也将变得更深。体形上，他们更加不流线型，很可能在头部长出更大的眼睛来探知已经变暗的地球，或者是更多的超声波。鱼类的鱼鳔会更小，引力下降带来的将是更多的类似鲨鱼游动呼吸法，因为腮需要额外的能量，在地球可以得到的总太阳能降低的情况下，额外需求能量是奢侈的。

而深海鱼类估计因为影响不大，可能样子不会变化。

总之引力下降带来的是没有生气的，处处是深颜色的地球生物。

人类嘛……人类到那时肯定离开地球了，学会飞才100年，就能上月球了，地球重力改变后，大多数生物肯定是要灭绝的，但人类不可能坐以待毙。

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图片来源：

图1：来自www.gdepb.gov.cn

图2：暴雪娱乐公司

图3：google，关键字热带鱼＆GIMP了一下

当现实地球重力变为现在的1/2时...[我是Elora.]

当现在的地球的重力变为现在重力的二分之一时，会怎么样呢？

我猜想，因为地球重力为现有的1/2，所以：

1.空气也许会变得稀薄一些。[这个是我猜的]但气候因植物而定。

2.动物方面：

a.在陆地上生活的动物。在陆地上生活的动物由于重力变小，所以会进化出一些相应的特性，如身 体上用来保持平衡的器官会更发达。其余的我会在下面说到。

b.在天空中生活的动物。基本上，会进化出一些特有的器官。如在飞翔时能够更好的掌握方向等。

c.在海洋中生活的动物。由于在水中生活，所以多是受到水的浮力的影响而非重力的影响[两栖、爬行类除外(因为两栖和爬行类都要上岸，上岸了之后就会受到重力的影响)]， 所以我认为生活在海洋里的生物不会有太大的变化[因为天敌和新遇到的环境而进行自然选择的除外]。

3.植物方面：在这里我有两种情况需要讨论一下。[所以就不在这里说了，往下说=w=]

---------------------------------------我是和谐脑小的具体论述的分割线----------------------------------

现在，来具体的说一下刚刚说过的猜想。

由于生物是依赖环境而生存的，因此，就说一下由能够影响气候的植物对其他生物的影响(也就是环境对生物的影响)[不算人类的影响（人类的影响是指人类的破坏）]

设想会有两种形式[因为不会出现同现实地球上一模一样的情况，所以把与地球相同的情况删去，不说了- =]

【鄙人的能力有限，不能自己制作图 所以- =...如下图，和这个差不多，A中的树差不多就能长这样高高大大的样子，不过会有很多此树(纯猜想中...)】

【比这个图所显示的要茂密些】

情况A：当重力为现在重力的1/2时，植物生长茂盛，[如图所示=w=]

猜想理由：植物受到的重力是相对于现在地球来说少的。如恐龙时代的植物一样茂盛。因此，对于植物来说，重力减少一半会有利于养分的运输，会长的更快，因此，长的快的植物可以很好的调节气候，使气候变得稳定[请参照恐龙时代的植物生长情况、气候环境=w=]

那么气候就会稳定[在没有外来因素(如小行星撞地球之类的)或者火山、地震等强破坏性的事件来打破这个平衡的话]，由此可以猜测动物的体形会比现在看起来要大一些[前提是要能够在自然选择中能够存活下来]并且会更加强壮。例如，会出现比现在看到的高出许多的植物，而大型动物也会变多，也许人类要做出很有力的防范才能保证自己不受野生动物的侵害。既然植物茂盛，那么也不会存在所谓的"空气稀薄"的问题，对于陆地上的动物来说体形、运动速度等都会比现有水平要高出一些。然而却不会较大的影响到海洋动物等生活在水中的动物[这个问题在前面解释过了]。不过注意一下，两栖和爬行类除外。[除非陆地上的动物经由某种方式到达海中，改变了海洋动物的生活环境，进而成为其天敌等等(就是说改变了水中动物的食物链，生存环境或者其他，这种可能性很大。=w=)]对于天空中以飞翔或者滑行等为主的动物，首先它们的肺活量会增大，[这点同在陆地上生活的动物一样，以增大肺活量来保证其大体型的活动，尤其是生活在高原上的动物]并且有羽毛的动物的羽翼也会变得丰满而宽大，[一个是为了更好的掌握方向，这个与风也有关系。而另一个就是平衡性。]为了适应重力减半，它们还要有良好的平衡能力。没有羽毛的就会生长出更宽的“翼”。比如，蝙蝠的“翅膀”会更大更宽一些。

根据以上推论，可大致推测出小鼠在重力减半的情况下的样子[前提是会进化产生出老鼠这种动物=w=]：体形偏大，爪细长，易抓物，尾巴略大(并且会更长，略宽些)

情况B：这种情况是我最先想到的，并且是根据失重来推测出来的。我觉得这种猜想可能不太现实。但是作为科学的一种猜想，还是要写出来。

植物会生长慢一些[因为是以失重为依据]，由于重力减半，结出的果实会比正常情况下的多，并且会长的矮小一些。因为植物体内的“平衡石”在正常情况[指重力在正常情况下]下会使植物的根向下生长，使植物的茎向上生长[这个的原因我到现在还没反应过来为什么]，当“平衡石”的作用变小时，植物便会开出更多的花[不会开花的就不算，反正我的意思是说，平衡石会从一些方面抑制植物生长。而在重力减半的情况下，平衡石的这种作用便没有这么明显]所以产量会见长。但是由于细胞中的核仁会变少，(原因我也不太清楚)所以生长的要慢一些，并且树木的成活率也许会小一些。

那么动物们会怎么样呢？

果蝇也许会少一些，因为有研究证明，在果蝇雌性配子里的隐性(a)致死的突变发生频率会增加[也就是学生物的时候，可致死突变发生的频率变大的意思]。同时，雄性果蝇的精子也要比在原来的情况[指正常重力]下果蝇所产生的精子要少。因此它的天敌(假设是现在地球上进化出来的天敌)会变少，从而使整个生物圈中这一部分的物种都变的要少一些。 不过，也会出现从未见过的物种，这是肯定的(在情况A里也会有。)这里倒是有人的情况。那么，假设人类已经进化出来。我猜想人类的样子应该是四肢要更细更长，而头要大一些，同时脖子长一些[- =,不是ET...] 但是人类的肌肉不及现在这么发达了[说的是先天的对照，就是用“控制变量”比较，当然，后天训练的除外]并且人类这个时候的抵抗力也要弱一些，因为中性粒细胞[属于白细胞的一种- =..]增多，所以过多的中性粒细胞会引起感染部位的炎症反应[因为过多的白细胞可以引起炎症...(我不知道为什么...)]。从而引起免疫病理损害[这个的意思就是...白细胞是免疫细胞，由免疫细胞（也就是白细胞）引起的对自己身体的伤害就叫“免疫病理损害”]。并且会有可能得到细胞毒型变态反应损害。[参与了速发型变态反应导致的病理损害(我来做简单的解释..意思就是说容易引起一些皮肤过敏之类的病...具体原因弄的我也很迷茫- =...)]与此同时，由于人的肌肉细胞能量下降[因为...因为重力减半了- =详情请参考各大讲外星人的科幻片...]，骨质疏松，发病率也极高。那么在重力减半的情况下，现代医学可能会非常发达以至于可以研制出加强人类基因的药物。

不过，鸟类和生活在水里的动物[还是两栖和爬行类除外]的情况与A中情况大致相同。

------------------------------我是第二部分的和谐脑小的分割线-----------------------------

终于写到这里了...

在这里我还要再唠叨一下。

对于动物来说，除了自身的条件(就是先天遗传来的...)以外，还要有适合它生长、交配、繁衍的气候条件以及生存环境。 所以他们自身的形态除了重力改变的因素以外，还会因为外界的环境、天敌、食物等的改变，从而产生相应适合自然选择[也就是适合自己生存的]形态和习性来。

不过我还是没有说的很详细，因为在地球的45.5亿年中,[好吧，生物只进化了40亿年...- =]会有许许多多的适合它生存的变异长出来，因此我所说的只是很片面的一小部分，还有一大部分是受了大环境的影响。[比如通过化石来推测当时生物的生存环境等等，不过现在我没有当重力为原来的一半时的化石- =..所以就没有办法说了...]【这一段可以略过...】

咳咳，综上所述，当重力减为原来的1/2时，不仅生物体会发生一系列的变化，对整体的生态系统、环境等都会有较大的影响，因为我的能力有限，并且条件也不允许我做类似的深入研究- =，所以只是猜想而没有得出更加准确的证明。[其实我自己还是觉得第一种比较好]。于是，当重力发生变化时，我们所见到的生物便是犹如生存在另一个世界中的生物了。

在不计外星生命（比如氪星的S大叔），神灵等尚无法证实的因素对地球生命起源的影响的前提下，我们可以认为，地球上如现在所见的这种生命形式的产生与发展是由我们星球所处的特定宇宙空间环境所决定的。因此对这种空间环境条件的修改必然会影响到地球生命的产生与发展。

因此，对题设的这个问题，我们不妨分成两个方面去解答。第一是重力变化对地球与生命存在的其他（不含重力本身）物理化学环境的影响，第二是重力变化本身可能对生物体形态结构及功能上的影响

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单纯针对该题第一方面的讨论，我们姑且只考虑重力变化的变量，而默认地球现有的运行轨道（地球质量），地球自转角速度，太阳亮度，太阳质量，周边行星……这些情况。并在尊重牛大叔引力定律的条件下进行。===（因为适当的宇宙环境是生命诞生的最根本基础，因此我们不得不对此做出让步，而代价就是制造了一个体积是今天2√2倍的地球）。

在这些条件下我们不难得出，如果地球的引力只有现在的一半，那么在质量不变的条件下，地球半径将会变成现有的√2倍，在和现在相同角速度的情况下，虽说地表固体液体远未达瓦解速度，但地球引力对大气的的束缚作用还是会会显著降低，而易于流失的大气要想覆盖更大的表面积，显然会使得大气更加稀薄。我不确定这样的引力是否能为地球留住大气（因为我不会算），但是，较小的引力显然使得一些分子量较小的气体（例如氢·氦）容易从大气中逃逸，假设历史上地球仍然获得了如今地球已经获得的水量，那么由于氢的流失，抵达高层大气的含氢分子（例如H2O,CH4,NH3）在太阳辐射的作用下很容易释放出原子氢或离子氢，继而通过热运动逃逸或由于碰撞将氧，碳，氮等原子撞出大气，由于氧·碳·氮的原子量各不相同，因此在这种情形下，地球大气中氧的丰度可能大于现在，同时，由于碳氮的残留，我们的大气很可能被CO2,NO,NO2等气体充斥，剩余的氧可能参与了矿物的形成。

而在这一过程中，氢的不断流失会引发水的不断流失，这对生命的产生与发展带来的影响无疑是灾难性的，我们甚至不能肯定这星球上有足够的地表水可供光合作用生命存在并进化，那么，题设条件下的环境，也许生命只能诞生于深层地下水中，依靠地热能作为能源，并在那里进化出一个较简单的生态系统（物质与空间的限制），那么今天的我很可能会是一个地热细菌，自然不能浏览这个网站，也没有可能在这里发帖，那就太无聊了。

由于我贫乏的知识和薄弱的数学功底，对上文提出的情况的发生，我既无法证实，也无法证伪。那么我们姑且进行第二个假设，即气体逃逸的速度足够慢，或有其他机制，使得地表水能够保存至今。并且大气的温室效应也足以使水保持液态，并且在很久很久很久以前一个意外的发生使得地球上进化出了远古生命，并拥有了能够进行光合作用的有色细菌，于是他们一步一步的占领海洋，并开始了漫长而恢宏壮丽的历程——改造大气。

经过了以亿年为单位的时间变迁，见证了大地如波浪般的起伏，见证了群星在苍穹的更迭，正如我们在这个世界上所熟知的那样，在氧化了几乎所有的地表矿物质后，生物光解水产生的富余氧气将大气中的NH3，HCN ， H2S等物质氧化，而氧化产生的部分有毒有害的氧化产物又被其他新进化出来以适应环境的微生物所吸收转化为矿物或有机质被固定下来，于是真正富含氧气的大气诞生了！天空的色彩不再如金星上那样暗淡浑浊，而是变得蔚蓝而澄澈，而海水中的气体成分也在悄然发生着变化，终于，那一刻到来了，在经历了漫漫无边的等待后，生命之树终于从远古微生物的主干喷薄出繁盛的枝芽，向着更加精密与奇妙的方向迈进。

==============================================此处以下引入重力对生物体结构特征影响的讨论

经历了很久我说不完也说不清的过程之后，终于有复杂结构的水生生物被进化出来。

在海洋与湖泊，江流中，由于浮力的作用，重力对生物形态演进的影响似乎并不明显，因此那个地球上初期的水生生物演化乃至脊椎，都很可能和地球上真实发生过的类似。重力的减小虽然没能给浮力的作用效果做出一点贡献，但是，由于重力减小，水的压力环境变得不那么苛刻，穿行于不同深度的水间，需要的强度余量相对也较小，因此水生生物的身体结构也许比现在更脆弱（鱼肉可能更嫩更好吃……）

由于文初提到的因为重力减小，气体流失加快，地球表面积的增大等原因，大气显然会比今天的要稀薄。那么宇宙射线到达地表的量显然也会比今天多。虽然水对短波射线有较好的阻挡作用，但水生生物的突变率仍然应当比现在要高。也就是说，可能产生更多的基因型等待筛选，使得进化变得更高效。同时，为避免遗传物质受到伤害，光合藻类的分布深度可能比现在更深一些，或者他们会进化出像硅光电池表面增反膜那样的结构，再或者他们会进化出一套像保护叶绿体一样的细胞器运动机制，再或者可能是进化出一套遗传物质的高效修复机制。具体会是什么样呢？，我回头问问他们：）

珊瑚类也许不再需要石灰质的骨架来支撑自己的身体，而是会像海绵一样将原生质完全浸泡在水中。（那么谁来长期固定大气中多余的碳呢？如果没有，可能使得大气的碳水平居高不下，产生较强的温室效应。（当然该效应的效果很可能被稀薄大气带来的弱保温作用所抵消）。也许会有类似硅藻的长有硬壳，合成碳酸盐的生物取代珊瑚的历史地位……当然还有很多“或许”，但我们暂且取碳水平降到和今天相似的情况进行下面的讨论）

另外，稀薄大气带来的低温会使的那里的世界注定没有我们的繁荣，有机物的积累相应减缓，高等生物出现的时间也应当比我们的世界晚。和他们那里的“海雪”（海洋中成片下沉的有机物碎屑）相比，我们的也许算得上是暴雪了。这一点在下文对陆地的讨论上有更多叙述

接下来，又经历了很久的历程，海洋植物开始在陆地扎根，接踵而至的是陆地动物。

由于陆生生物的生存环境比水生生物更加恶劣，宇宙射线的作用比在水中更甚。因此一方面扼杀了大量登陆的探索者，另一方面又加快了变异和进化的速度，使得水生生物当中能够更快的产生能更好适应陆地环境的生物。于是生物开始了在半重力条件下征服陆地的进程。

在通过改良表面（皮肤）结构等抗辐射机制的进化后，生物过了浅滩的辐射关。但是想真正踏上陆地，还有一个巨大的挑战摆在他们面前——重力。为此，他们必须进化出足够强韧的结构，但毕竟那个世界的重力比我们这个世界小一半，所以他们身体的支撑结构（动物的肌肉骨骼或是植物的根茎）也许会比我们这个世界的脆弱一些。但如果考虑运动特性的话，这一点似乎值得修改，这在下文会提到。

由于地球密度的降低（原因见前文）岩石的致密程度也许不及今天，也就是说，在陆生植物登陆之前，也许会有更多的风化层有成为土壤的潜力。但这并不意味着那个星球有比我们更丰富的腐殖质土壤。

由于稀薄大气带来的低温注定使得那个世界上的生命不可能像我们的世界上的这样热闹，因此植物征服大地的脚步也会相应减慢。土壤改造的速度也相应减缓。

由于环境资源的限制，那里很难出现大量大型的植物，因此不会有激烈的上层空间竞争，（高层房价会不会便宜？）那个世界的树也就没有必要长得太高大挺拔，而是可以更多的向四周延伸，长成灌木或者压根儿只是草那样的形式以求得更大的受光面积，同时为适应寒冷以及部分地区由寒冷引起的干燥。植物形态及分布的进化结果会和我们现在的冰原及寒带，亚寒带植物模式相似。

在这样的环境条件下，传统意义上的昆虫很难生存繁衍，他们要不然会进化成为拥有恒温能力的全新物种，要么他们就会被全部淘汰，分解有机质的任务将更多的交给细菌真菌。而在我们这个世界大多有赖昆虫传粉的植物在那个世界要么选择风媒传粉，要么选择进化成单性物种。

由于这样的地球环境不支持远古地球温暖潮湿的环境，而那正是我们现有的鸟类的起源——恐龙存在的环境。因而在这样的世界里飞行动物的进化方式可能迥异于我们现在鸟类的状况。为适应寒冷环境并保持较强的运动能力，他们必须是恒温动物。因此他们可能直接由水生哺乳动物一支进化而来，而为了适应稀薄的大气和更大的活动范围，他们可能进化出像鸟一样的羽毛结构，更流线的身体和更好的视力。同时，他们可能进化出较宽阔的翅膀以获得高的滑翔比，来节约宝贵的体能。倘若那个世界没有进化出水生哺乳类，那么，飞行动物的进化也许真的就不得而知了。

虽然由文初所推，较轻气体的流失可能会使大气中氧的比例比现在高，但由于大气稀薄这一不可逃避的现实，生物的呼吸相较我们的世界还是要艰难得多的（像在我们世界的高原）。因此，环境的压力迫使所有的陆生生物进化出更强的呼吸,循环系统。起心肺功能的器官可能更强劲。起血管功能的循环组织可能都深埋组织中，同时，在皮下可能富有更丰富的脂肪以抵抗寒冷。

在那个冷寂的世界里，为适应植物的形态及数量，生态系统应当不会支持数量庞大或是体型巨大的植食性动物存在，那个世界的植食性动物可能相当纤小（像兔子）而且数量绝不会像我们的世界的这么多。因此，肉食性和杂食性的动物也很难保持较大的种群，并且可能拥有高度发达的神经系统和运动能力以保证其高效的捕食。这就使得他们也许需要类似脑的高级中枢神经系统，强壮的四肢以及较为肥硕的身体来为其运动提供必要的摩擦力。（那个世界的审美观可能和我们完全不同）而为承受剧烈运动的过载，他们的骨骼和肌肉可能在动物间的竞争中变得更加强韧，但至少抗重力结构可以稍稍弱一些，这一点对应上文。因此，植食性动物为适应捕食者，也必须加强神经系统的进化。这一切就为智慧生命的产生奠定了基础。

由于在一切细节都未知的情况下进行推断，因此我们不能将地球现有的生物种类强加给那个神秘星球。因此我们也无法精确预测那个世界的生物会有哪些种类，会长什么模样。但是，从那个星球的基本物理化学条件出发，我们依旧可能大体勾勒出那个星球生命演化的轮廓。

在那个星球的生命之树成长过程中，也许会有一种小概率事件发生，一条孱弱的灵长类分支被顺利的保留下来，然后，他们渐渐学会用两足行走，用手去创造工具，用脑去探索自然，接着，他们带着贪婪而凶狠的目光离开了丛林，踏上了征服星球的征程。又是一番沧海桑田之后，也许在那个世界的某个角落，正有一个快要开学的高中生正抱着屏幕，在回答和今天一样的这个匪夷所思的问题。

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后记：

1.由于我可怜的知识储备和仓促的写作时间，如果文中出现不可饶恕的疏忽或是谬误，敬请高手们多多担待。

2.在整个这篇文章中，连我自己也不记得究竟用了多少个“或者”“也许”“可能”“或许”这样的词，但是显然，这类词每次的出现都意味着生物进化到今天的结果可能截然不同。那也就是说，我们的世界是今天的这个模样，本身就是个奇迹；是无数参数的巧合造出的奇迹。而在这茫茫宇宙中是否还有第二个像地球这样的家园能供我们这种生命形式繁衍生息，我们不得而知。那么，在我们能逃往下个星球之前，珍惜眼前的环境，保护这个星球上的资源在如今这个资源环境双告急的大社会背景下，也就变现的尤为有现实意义。

而这，也许正是这道题的现实意义所在吧！

最后，愿我们星球的生命之树永远繁盛。

这次的Dr. YOU又给大家出了一道发挥题来挑战各位的想象力，而且科幻的色彩渐浓。要是真的不用费力而又能体重减半的话，想必崇尚减肥的女童鞋会欢呼雀跃吧呵呵。但是实际却远非如此。闲话少说，现在转入正题，展开想象，假设一下重力减半后的地球。

假设一：我们还会存在吗？

首先，重力是由地球对物质所施加的引力除去空气产生的浮力。根据万有引力定律，物体施加的引力由该物体的质量所决定。如果地球的引力减半的话，那也就意味着其自身的质量将会大大缩水。以月球举例，月球的引力是地球的6/1，而月球的质量约7350亿亿吨，是地球的81/1。照此比例推算的话，如果地球引力减少二分之一，则地球的质量约下降到现在的八分之一左右，比火星稍大一点（火星质量是地球的9/1左右，重力是地球的38%）。因此地球的运行轨道将比现在更远一些（在火星内轨道），受阳光辐射相对减少，但仍处于适合生命生存的范围(金星与火星轨道之间)。而且自转的速度会加快一点。

然后，质量减小的地球将与月球渐行渐远。月球在其生成的几十亿年中以其庞大的身躯为地球抵挡了不计其数的陨石撞击，一旦失去这个地球的忠实伴侣兼保镖，地球的命运恐怕难以想象。而且月球的引力也有助于维持地球自转轴的稳定，造成了四季分明的安定局面。要是月亮女神当了逃兵，可能会出现六月飞雪也不一定。

从地球自身的角度来看，引力的减小将对大气层造成深远影响。首先大气的密度会降低，抵御陨石入侵的最后屏障可能会失效。对流层里的风速相对会快很多，出现风暴的几率会增加；臭氧层可能会变薄，紫外线的辐射会加强。地壳运动可能会更加活跃，板块漂移的速度会加快。对于资源方面，可能再也不会有钻石和水晶的出现，至于煤炭和石油会不会形成也只能说是未知数。

由此可见，重力失去一半后的地球是个危险的地方，除了随时防备从天而降的毁灭之王（摩亚？）以外，还有稀薄的空气、剧烈的暴风、致命的阳光和震撼的大地等等艰难险阻妨碍着芸芸众生的生存，虽不至于全数灭绝，恐怕也只能苟活于世。

假设二：我们会变成什么样？

那如果以上的情景并未实现，这个“霍比特版”的地球奇迹般的正常运行至今，上面又是那一番光景呢？

1、地貌：缩水版地球的地貌会是什么样呢？答案是——不好说。因为地质活动的频繁，每过几百万年地图可能就要重版一次，山峰的最高纪录时刻都会变化。两级冰盖的面积和厚度都将大大增加，海洋面积将会减小。

2、植被：随着地日距离拉大导致的气温降低，被子植物将主宰陆地，蕨类等裸子植物不再有机会登场。为了对抗稀薄的空气，地球上的植物进化出了浓密的枝叶，在光合作用的影响下空气中的含氧量将会大增。除了密林与草原外，中高纬度地区的空白将会由苔藓和地衣类植物来填补。

3、动物：这是本次想象力PK中最困难的部分，之前有童鞋想象轻易就能练成飞檐走壁，说实话估计这不太可能了。因为动物最基本的生理机能是根据自身体重来决定的。要是体重降低一半，那心脏的功率也会随之下降，不然就是浪费。这在进化原则中是绝对不会出现的。相信低重力星球上的人（如果有的话）最多也是姚明的同类呵呵，不过他们的力气将比我们小得多。姬十四到了那里也会变成举重冠军（十项全能说不定也能夺冠）。

板块活动的频繁将增加物种混合的几率，各种珍禽异兽都会出现。陆地的动物将更能适应寒冷和干燥，温血的哺乳动物将一统天下，爬行类只能苟活于赤道附近不大的区域中。在山地的动物变得异常灵巧，草原的动物体型也会相当庞大。相应的，掠食者也会适应猎物的体型进化得异常巨大。

海洋动物应该还是鱼类为主，相对低的海水温度更适应磷虾等生物的生长，以此为食的鲸类将大行其道，而且其身躯将会更大更重。还是说那里的海洋里到处都是巨无霸更确切呢？

低重力星球上会不会出现高智能生物，这相信是大家最想知道的。个人推断应该有。因为在低重力星球上环境变化频繁，物种需要不断改变来适应环境，这样会促使智能的发展。灵长类可能还是最终的选择。因为它们更能适应多种不同地区环境的生存。同时海洋生物异军突起也是有可能的。

以上是在下对一个低重力星球的主观推测，由于本人想象力有限，再加才疏学浅，里面肯定有很多不合理的地方，希望大家集思广益，把这个假设更完善。谢谢。

40亿年前，火星，已经进化出了高级智慧生命，水星，还没有诞生，太阳系内的类地行星只有金星，地球，火星，金星还在逆时针自转，地球上只有一些低级智慧生命，火星上的一些科学家已经发现，地球上的重力是火星的2倍，所以说火星的重力是地球的1/2,火星生物学家爱因思议和他的学生克莱平因聚在一起讨论是什么导致了火星生命是如此这般的，如何让火星环境更适宜火星人的居住等问题，因为这段讨论导致了火星的科学发生了大的飞跃，所以这段讨论被后人记录了下来，等待着地球文明的古文明文字破译机器的出现，来破译出来。

未来某年，古文明文字破译机器终于在计算机的性能瓶颈被突破后，被发明了出来，密码学家卡鲁班破译了古文明文字，发现一块古文明遗迹的石板上记载了一段不为人知的历史，那段历史是在40亿年前，那时候，火星有着蜿蜒曲折的河流，火星的环境和现在的地球差不多，但是火星人和人类有很大的不同，卡鲁班在一次演讲上开篇这样讲。

爱因思议，生于火星年某年，在总结了前人的发现的基础上，在火星上提出了狭义相对论，后来独立的发现了广义相对论，在火星这样条件的星球上，首先发现相对论和量子力学，然后才发现弦论是不可能的，正相反，火星人首先发现的是弦论，而当爱因思议提出相对论的时候，没有人相信他，除了他的学生克莱平因。

克莱平因，一个学习成绩不好的学生，在爱因思议惨遭学术界非议的几年后，痛苦的退出物理界，来到生物界，当上一个生物教授后，做了他的第一个学生。

一次在克同学和爱老师的例行讲课后，克同学被爱老师留下了，看着老师忧郁的眼神，他的脸上盛开了一朵微笑的花，问，听说你在做生物教授以前是做物理的，你提出了广义相对论，但是却没有什么实验来验证他，你能具体说说吗？

爱苦笑道，火星有两颗卫星，一颗距火星平均距离约9378公里，属于人造空间站型卫星，另一颗距火星23,459 千米，是天然的卫星，如果火星的这一颗卫星大些或者距离我们近些，可以形成日全食，那么就可以通过观察星光的偏转来验证相对论，可是不能。如果离太阳较近的地方有另一颗行星，就可以通过观测此行星的进动来验证他，可是还是不能，差点忘了，我留下你是为了考考你学习的如何了，第一个问题，温室气体是什么？

他回答说，毫无疑问，温室气体是二氧化碳类气体，可以吸收大地和天空反射出的太阳辐射，导致温室效应。

问：那么，为何火星那么冷。

答：因为火星的那很小的重力加速度，火星大气的密度不到地球大气的百分之一，所以即使火星的大气层的主要成分是二氧化碳，也产生不了什么温室效应，火星依旧是那么冷。

问：火星表面为何是红色的。

答：火星表面有一层三氧化铁，三氧化铁的颜色是红色的，早期火星是有氧气的，但是火山喷发产生的气体自燃，逐渐火星表面的铁全部被氧化成三氧化铁，火山喷发产生的一氧化碳逐渐变成二氧化碳，氧气逐渐耗尽，所以火星表面是红色的。

问：火星沙尘暴为何比较常见。

答：还是因为火星重力加速度小，所以风稍微一吹就把尘土刮上天了。

问：火星环境如此恶劣，生命为了生存，唯一的可能去处是哪里。

答：只有躲在深深的地层深处，地核的温度给予我们能量，给予我们空间以逃避地表那可怕的昼夜温差和几月不停的沙尘暴，同时还给予我们生命的必须品，地下水。

问：躲在地层深处，导致我们进化出什么特征。

答：在地层深处，你无法点火，因为烟很难跑出去，所以我们进化出身体发光的特征，来为夜晚的黑暗照明。维持我们夜晚的正常生活。

问：什么将会导致你正常的发光能力丧失。

答：在喝大量的水和过量洗澡的情况下。

问：早期火星是有地表水的，水的数量是那么的多，渗透进地下的水也是如此的多，导致无数人丧失正常的发光能力，失去夜晚的工作能力，生病死去，为了避免类似的事情的重演，哪位科学家做出了贡献。

答：伟大的科学家马顿发现了是洋流导致了地磁场的产生，伟大的科学家减里略发现了如果地磁场消失，宇宙射线将会毫无阻碍的进入大气层，轰击海洋里的水分子，导致水的电离，变成氢气和氧气，氢气轻，飞走了，离开了大气，氧气和铁结合形成三氧化铁。

问：如何停止洋流的运行。

答：当这两位科学家提出这两个设想后，火星的地底文明充分验证了此举的正确性，发现，只要让海洋停止流动，那么洋流就消失了，地磁场也就消失了，宇宙射线虽然会肆无忌惮的进入大气层，但是地底人不怕，有那么深的土层可以阻碍宇宙射线的狂轰乱炸，整个海洋的消失给指数极增长的地底人更多的陆地面积，以养活更多的人，毕竟那时统治整个星球的是地底人而不是海洋生物，后来就是整个计划的完成阶段，地底人在经过了无数人的牺牲后，在海洋里竖立起一座又一座的海洋大坝，年复一年，经过了一代又一代地底人的努力奋斗，海洋不再流动，洋流就消失了，地磁场也就消失了，海洋也消失了，火星成了地表没有水的世界，如果有必要到地表去，就穿着宇航服上去，地表下的冰冻水也足够地底文明的水的需要。

问：有必要如此大动作吗，为了避免与水的过量接触，穿上防水衣不就可以了，火星生命难道不可以穿防水衣吗？

答：防水衣在火星文明进化史的早期阶段曾经出现过，不过进化的终极阶段是改变自然，而不再是适应自然，防水衣仅仅是适应自然的一种工具，而让海洋消失却是文明改变自然的一种标志性事件。

问：海洋消失期间，火星文明是如何发现弦论的？

答：海洋当然不是一下就没有了，而是一点点的没有的，海洋面积占全部面积的百分比一点点的变小，在火星的好天气里，天文学家一直在观察星空，他们发现了星空中有一种叫暗能量的东西，在海洋面积占全部面积的百分比为74％的时候，暗能量占全部能量的百分比也是74％，在海洋面积占全部面积的百分比为37％的时候，暗能量占全部能量的百分比也是37％，最后海洋消失了，暗能量也消失了。著名科学家微条斯文发现在火星上观测到的一切都和火星有关，就好像在你心情好的时候看谁都顺眼，在你心情不好的时候看谁都很生气一样的道理，再后来他就发现了弦论。

问：火星人除了可以身体发光这个明显的特征还有其他特征吗？

答：显然火星人的祖先一定是一种会挖洞的生物，因为地表不能生存，地底才能生存，指头的数量越多，挖洞越会磨损，所以他的爪子只有三个指头，所以他们使用六进制，后来发现因为6不是素数，在许多方面使用起来太不方便。所以他们用上尾巴，使用七进制，然后七进制就延续到至今。

问：火星人为何选择一星期7天？

答：火星公转周期是687天，写成7进制是2001，公转周期写成7进制居然只有0，1，2组成的数字，再加上使用七进制，所以火星人选择一星期7天，7星期一个月，7个月一个半年，两个半年就是一年。

问：火星人的数学会是怎么样的呢？

答：所用进制的不同，直接导致数学体系的不同，许多二进制体系很容易的定理，在十进制系统里很难证明，许多十进制系统里很难得到解的非线性微分方程，用其他进制得到解却很容易。

问：火星人的物理会是怎么样的呢？

答：当找到数学方程的解变得容易的时候，物理就会大幅前进，而物理的大幅前进又会给数学带来大幅前进。

问：火星人的眼睛为何会是这样的呢？

答：长期的地底的进化历程导致了眼睛的退化，后来进化出身体发光的特点后，所发出的光也是比较微弱的，眼睛为了要在微弱的光的情况下也可以看清东西，眼睛的瞳孔必须要像猫一样可以变化，瞳孔在光照很强的时候变小，在光很微弱的时候变大。

问：火星人的胡子为何会是这样的呢？

答：长期的地底的进化历程导致了火星人经常钻洞，当洞口的大小小于他的身体的大小时候，他便会卡在那个洞口，所以无论火星人的性别如何，他们一定长有胡子，并且胡子两边顶端之间的距离和他的身体的宽窄相等，胡子有探测宽度的功能，胡子能过得去的洞口，身体就可以过得去。

问：火星人的脚下为何有一大的肉垫呢？

答：在早期火星人的演化过程中曾经经历过极度寒冷的严寒季节，火星人需要挖很深身深的洞才可以存活下来，所以他们非常努力的用他们的手来挖洞，磨的手张了很厚很厚的茧子，就是所谓的肉垫。

问：火星人的仅有的汗腺为何在趾垫之间呢？

答：还是因为极度寒冷，没有汗腺才可以在极度寒冷中存活下来，而趾垫之间出一点汗可以在挖洞过程之中起到润滑作用。

问：火星人的舌头为何是这样的呢？

答：火星人的舌面上的乳突非常有力，颇似锉齿，可把骨头的表面锉平。这也是在严峻的极度深寒条件下进化出的超级的能力，因为食物的短缺，当火星人找到食物的时候，必须把骨头都吃掉，如此才可以生存。

问：为何火星人全身的触觉都很敏感呢？

答：这同样是因为长期的挖洞生涯导致的，挖洞靠的就是触觉，黑漆漆的洞里，可以看到的东西很少，在无数次使用触觉的情况下，触觉就变得很敏感。

问：为何火星人喜欢独居生活呢？

答：还是因为挖洞，挖的洞越小，空气的热量就会消耗越少，然而挖的洞越小，可以住的人就越少，所以大多数火星人挖的洞都只够他一个人住，久而久之，就形成了火星人喜欢独居生活的特点。

爱因思议最后说，这场问答你可以得60分，及格了。

这个问题是有两个条件，一个是0.5g，另一个是有生物生存。对于有生物这个条件我们目前只有地球一个参考，所以这里我们不考虑硅作为高分子的骨架也不考虑液态氨等的状态，我们只假设生物以碳氢大型分子、液态水成为主要溶剂（温度大致就确定了），在碳氢氧为主的环境中，氢和氧、氧和碳、氢和碳的氧化还原反应是能量转换的主要形式。能量来源于恒星的光辐射。

在星球表面有液态的水，在常温下，海平面至少要有0.06个大气压的水汽才能保持平衡，而这些水汽分子的平均速度要远小于该星球逃逸速度。从太阳系里的的行星、卫星来看，在离太阳较近、温度接近地球、比地球逃逸速度小的天体中都没有大气。如果进化的时间需要以十亿年来计算，我们猜测该星球的逃逸速度至少要与地球相当，该星球大气如果含有地球上有的气体，则这种气体的分压应该与地球的很接近。

再看看0.5g这个条件，加上逃逸速度同地球一致，通过简单的计算，我们可以得到该星球。直径是地球的两倍，质量也是地球的两倍，密度是地球的四分之一。我们知道地球的密度是5.52克/立方厘米，则该星球的密度是1.38克/立方厘米。我们所知道的绝大多数固态无机物的密度通常都大于这个数，所以可以猜测该星球的核心有一些固体物质；表面是很厚的海洋，没有陆地；海洋中溶解了各种物质；大气比较活跃。

在生命演化初期，大气中应该含有与水的分子量差不多的氨气、甲烷，以及更重的一氧化碳、二氧化碳、氮气、氩等气体，海水中溶解了很多大气中靠闪电合成的有机物质，海水很有营养。分子或细胞体积小、重量轻，在水中粘滞力较大，重力的作用不大，可以想象简单生物的形态与地球上的差不多，植物通过光合作用获得能量，动物捕食植物。随着生物的演化，大气中氧气含量会增多，越来越多的稀有元素沉入海底，海洋变得贫瘠，只有在类似于地球的南极附近、木星的大红斑附近的地方，才有可能靠大规模的洋流把海底的营养物质搅动到海面来，在那些地方才有较多生物。

在水面平静的地方水中营养很少，营养多的地方环境不稳定，漂浮在水面上的植物不太可能出现；海水很深，固定在海底的植物也不会出现。所以食物链最底端的物种只能是浮游植物。

在海洋中由于浮力与重力平衡，较小的重力加速度对海洋生物影响不大。海洋生物可以进化出大型快速的鱼，流线型的身体，尾鳍推动，背鳍、胸鳍、腹鳍保持平衡，游泳速度与地球差不多，具有声音、化学、电场、磁场、光线等感觉器官。海洋深处环境稳定，生物多样性增加，但是生物的个体密度低，食物稀少，每个物种的数量也不多。
在水面跃出水面的鱼，可以滑行地球上四倍的距离，比较容易进化出飞鱼，然后可以从滑翔的鱼进化出振翅飞行的鱼。为适应飞行骨骼、皮毛等都需要进化，肺也会形成，可能成为幼年在水下，成年浮在水面的两栖飞行动物。这种两栖动物的身体长度也比地球的鸟大一倍。

不能使用火，没有制造工具的材料，没有储存东西的地方，很难想象有智慧生命可以进化出来。

当然，地球人也可以殖民一个0.5g的星球，在表面是固体的星球上通过人造密封房子保留大气，房子外面布满太阳能电池。人体的废物通过化学的方法合成食物，生物不是必要的。房子内的即使有生物，物种也都由人工控制，自然选择压力很小。

生命到底有多少种形式呢，目前还是未知。因此，我将以地球目前的生命形式为参照试着进行一下讨论。

由于环境与生物是相互影响，相互改造的，同时，就地球而言，必定是先有环境，而后产生的生命。因此，我将先就环境作一下分析。

如果地球上的重力是现实的1/2，而体积不变的话，那么地球的质量与密度必然会发生改变。地球的质量将比现实的小，密度比现实的小（具体小多少不太会算）。那么，地球的活动势必会发生很大的变化。地核可能不会像现在的这么致密，地磁场应该会比现在弱很多。同时，由于引力的减少大气会比现在的稀薄，气压也会较小。另一方面，由于引力的减小，对月球的束缚减弱。月球可能会远离地球（甚至地球不会有月球这颗卫星）。缺少了月球地球的潮汐将会改变，很可能是消失。同时，缺少了潮汐的摩擦，月球的引力，地球的自转可能会比现在快一些，地壳的运动会加剧。

综上，我推测地球的状况会是这样的：地磁场较弱—>太阳风直接吹拂地球。大气较为稀薄。地壳的运动剧烈，不再有每天两次的潮汐和每月两次的大潮。地球自转比现在要快。空气对流要比现在强。大气的流动以及洋流可能与现在完全不同。海浪会比现在更大（一方面是引力的减小，另一方面是剧烈的大气运动以及板块运动）。板块活动剧烈，多有火山及地震发生。气温，我猜想会比现在的地球冷。在环境中的化学元素组成以及分布，也会有很大的不同。

在这样的环境下我不知道能不能产生生命。如果有的话最初应该会在海地的火山周围活动。样子吗，海洋动物的样子应该和今天看到的比较相近（特别是深海水生物）。如果能够发展出陆地上的生命的话，应该能够抵御很强的宇宙射线。动物的话应该有很好的心肺功能（大气比较稀薄）。体型上也许不会很大（太大的体型也许找不到足够大量和持久的食物来源），但应该会比较圆，或者被毛、脂肪较厚。奔跑的速度会更快，或者大多数动物会选择类似于袋鼠的跳跃式前进方式。可能类似于昆虫的动物会占据主流地位。到处是各种各样的大个昆虫以及节肢动物。陆地植物的生长比较缓慢（温度、光照以及养分的原因）。类似于迁徙以及洄游的情况（如果是借助地磁场的）将不会发生。而类似于蝗灾的现象极有可能周期性的发生。

以上是我的猜想。

第三十五期问题：拿什么取代你，我的电能？（查看详情，请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑）

这是Dr.Who收到的第二批来信，来自dasltr、e113355、潮汐、sunless和全金属馒头同学。到底在我们这个宇宙中，是否有可以替代电能的其他能源呢？我们来看看他们的答案。

dasltr

其实，这个问题可以分为两个部分：电能是文明所必经的么？电能是否能被其它形式的能源所替代？

对于第一个问题，我认为电能确实是一个文明所必经的。

这个结论有个前提，那就是这个文明应该是贪婪的，他们会不顾一切用最简便的方法让自己的生活更加美好。否则完全可能存在这样一种文明，他们每天过着苦行僧的生活，最终参透了宇宙的终极定理然后飞升而去。这种文明不仅跳过了电能，其它几乎所有形式的能源都会被他们跳过。另外，这个结论也忽略了以能量形式存在的生命，毕竟那种东西太抽象了，谁也保不准会出现个什么形式的能源。

在我们的宇宙中，存在着四大基本力：强核力，弱核力，库伦力（也就是电磁力）以及引力，所有的相互作用都是靠这四种力而产生的（在高能物理中，这四种力其实可以“合四为一”，这又是另外一个问题了），我们所有的能源都来自于这四种力。然而强核力以及弱核力的作用范围太小了，强核力作用范围在10^-15m，弱核力作用范围比强核力还要小。而能长距离作用的两个力之中，引力又太弱小了，比电磁力小了10³⁹倍，所以电磁力成了承载能源的不二人选，我们周围几乎所有的能源归根到底都是电磁相互作用的结果。而电能则是对电磁力的最佳利用，就像所有商品都能换成人民币，而人民币又能购买任何商品一样，电能可以和任何形式的能源相互转化。所以当一种文明发现了电能这么一种好东西，他能不好好利用么？

那么，是否有种环境可以让生命无法发现电能？我想了很久，最终的结论是没有。

所谓“万物生长靠太阳”，一种生命的头顶至少要有一个太阳才行。别看我们的“太阳公公”每天看上去挺温和慈祥的，其实他可凶了！无时无刻不在喷射着数都数不清的高能带电粒子轰击着我们的地球。且不说宇宙中许多行星没有大气层和地磁场，就算有，也不过是将这些高能粒子阻挡一下，最终电荷还是会在大气层顶层堆积然后以闪电的形式释放出来。身处其中的文明生物一开始会对其敬若神明，接着一名富兰克林式的疯子就会跑出来在一个电闪雷鸣之夜放风筝玩儿，最后把电能带入文明之中。

然则，如果有一种生物不喜欢电能怎么办？不喜欢的原因可以有很多，宗教，身体无法承受强电场…..是否有种能源可以替代电能？

当然有咯~最简单的例子就是——蒸汽动力！在18世纪人类便是将蒸汽作为主要能源，它同样可以和其他所有形式的能源相互间进行转换。事实上，如果保温抗压措施做得好，蒸汽甚至能短距离、短时间进行传输和储存。可惜的是由于电能发现得太早，以至于蒸汽无法作为能源好好发展，可以说我们至今所知道的蒸汽动力是一个不完全的能源。推荐大家看看动画片《蒸汽男孩》，里面讲述了一个蒸汽机被高度开发的架空世界。其实就算是现实世界蒸汽也并不是完全停滞，有一门学科叫“流体机械与能量学”，研究的就是如何在不适宜用电能的情况下利用流体做功。

除此之外，电磁波也是一个不错的能源。有人认为电磁波也是电能，非也，电能指的是通过电流做功，而电磁波算不上是电流，非要说是什么能的话，算是光能吧。在这里，推荐大家看一本科幻小说，大刘的《三体2》，里面就讲了人类如何通过辐射过上了幸福的生活（好奇怪的句子）。可以说，这几乎是未来能源的必然发展趋势。

e113355

普通中发光物质占了宇宙总能量的0.4%，其他的普通物质占了3.7%，暗物质占了近23%，另外的73%是占主导暗能量。

太阳是由普通物质，发光物质构成的恒星。

暗星是由暗物质构成的恒星。

按照上面的比例，很自然可以推测出来，暗星的数量比发光的恒星要多。

有恒星，就有行星，有行星，就有智能生命，有智能生命，就有文明。

暗星养育的智能生命发展的文明会使用电能吗？

暗能量和暗物质的唯一共同点是它们既不发光也不吸收光。

所以由暗物质构成的恒星不发光，所以此文明不会使用电能。

所以电能这种形式可以被其它能量形式替代。

所以也不能说电能的利用是一个文明的必经过程，暗星发展的文明
既不会理解电，也不会利用电能。

为了更深入的理解暗星，这里要谈谈宇宙的起源和发展，宇宙起源于在120～150亿年以前的一次大爆炸，还要引入一些生物学知识，在海洋中，各种生物种群的食物关系，呈食物金字塔的形式。海洋生物学家曾做过这样的研究报告：处在这座生物金字塔最低部的，是各种硅藻类。它们是海洋中的单细胞植物，其数量非常之巨大。当接近海洋食物金字塔的顶端时，生物的数目比起底部来说，变得非常之少。

类比一下物质的比例，可以发现发光物质在金字塔的顶端，暗物质在金字塔的中间，暗能量在金字塔最低部。如果把物质比喻成生物，那么很自然，物质的进化过程是，从大爆炸到暗能量，从暗能量到暗物质，最后从暗物质进化到发光物质。

由此可见，暗星是在宇宙发展早期出现的恒星类型，或许宇宙出现的第一批恒星就是暗星，如果我们理解暗物质到底是什么，我们就能理解暗星文明可以利用的能量形式。

但是当代的物理还没有搞清楚暗物质到底是什么，仅仅只是证明了暗物质存在，所以只能迂回探索了。

科学里有一种特别的研究方法，就是两个看似风马牛不相及的学科是等价的，而研究学科a很难，研究学科b很容易，所以可以通过研究学科b来得到学科a的结论，如数学里的拓扑学里有奇点，物理学里也有奇点，研究物理学里的奇点很难，研究拓扑学里的奇点很容易。

了解电磁力和生物学的某部分的对应对于理解电磁力很有帮助，电荷有两种，高级智慧生命一般都不是单性繁殖的，于是两者就可以对应起来了，金字塔最低部的低级生命一般都是单性繁殖的，而暗物质与低级生命类似，所以暗星文明可以利用的能量形式，我们姑且叫他为暗力，和电力有电荷类似，暗力的电荷叫他为暗荷，可以想象，暗荷如单性繁殖般的只有一种。

传递电磁力的媒介粒子是光子，自旋是1，传递暗力的媒介粒子先叫他暗子，他的自旋是几呢，自旋为1的粒子在旋转360度後看起来一样。自旋为2的粒子旋转180度，自旋为1／2的粒子必须旋转2圈才会一样。自旋和生物学的某部分的对应对于理解自旋同样很有帮助，那个对应物就是变异法则，人们经常会提起所谓的隔代传，比如某人有病a，他孩子没有病a，他孩子的孩子有病a，这就是所谓的隔代传，用脑袋好好想想，隔代传好像自旋为1/2的粒子，旋转2圈才会一样和2代才会一样何其相似，类似的，自旋为1的粒子就是某人有病a，他孩子也有病a，两性繁殖的后代具备双亲的遗传特性容易发生变异，而单性繁殖则不然，两性繁殖的高级智慧生命光子的自旋是1，那么单性繁殖的中级智慧生命暗子的可能自旋就是2了，因为单性繁殖发生变异的可能性要比两性繁殖少，当然自旋是2的粒子一出现，他就成了某人有病a，他孩子也有病a的那类了，自旋为1的就成了隔2代传，自旋为1/2的就成了隔4代传。

经过以上讨论，可以发现，所谓的暗力就是引力，引力子是一个传递引力的假想粒子。是一个自旋为2、质量为零的玻色子。引力只能相互吸引，而正电荷和负电荷有异荷相吸，同荷相斥，因为引力只能相互吸引，所以可以推测引力的电荷只有一种，正好和电荷的同荷相斥对应，一个是同荷相斥，一个是同荷相吸。

另一个同样的两极分化就是引力对于暗能量和非暗能量的区别对待，引力对于暗能量，是互相排斥，而引力对于非暗能量是互相吸引，这很容易让人想到，生物进化的奇妙，生物在每个进化的分叉口，总是两个分叉都选择，最后总是可以进化出智能生命。

所以结论就是暗星文明可以利用的能量形式就是引力能，宇宙一开始只有引力，物质只有暗能量，随着引力导致的暗能量聚集，量变引起了质变，暗能量开始进化成暗物质，暗物质慢慢聚集，变成第一批暗恒星，暗恒星一批又一批的进化，最后终于在一个小区域里的能量密度够大了，暗恒星开始发光。

以上只是讨论了暗星文明可以利用的能量形式不是电能，因为暗物质星不发光也不吸收光，然后通过一些讨论发现暗星文明可以利用的能量形式是引力能，因为对于暗物质和暗能量的不了解，所以暗星文明是如何运用引力能这点就没有办法说了，但是因为暗星文明是宇宙的中级生命形式，所以像我们这样的宇宙的高级生命形式，最终是有可能了解暗星文明是如何运用引力能的，可以猜测的是引力能的效率没有电磁能高，而且电磁能和石油那些化学燃料一样是非再生的，而引力能是可再生的，我们这样的宇宙的高级生命形式或许最后会发现使用引力能的方法，在太阳进入矮恒星阶段的时候，当太阳不发光的时候，还可以继续演化下去，还可以继续想下去，当宇宙进化到，23％是普通物质，73%是暗物质的时候，另一种新的力又出现了，更高级的能量形式，比电磁能更高效的能量形式。

那时候的更高级的智慧生命会不会记得曾经有过使用电磁能那样低效的能量形式的智慧生命曾经存在过呢，那就是另一个问题了。

潮汐

本来在这种科班问题上，我是没有话语权的。但看着一片悲观情绪，我忍不住跳出来想说上两句。在我看来，电能现在并且在将来相当长一段时间内占据人类可利用能源的首选。但终将退出历史舞台。

电的发现和利用，有其偶然性，但是更多的是必然。做为自然界最容易被人类观测和重现的一种能量转换运动之一，电能必然会在人类的能源历史上占据相当重要的一页。

从18世纪美国科学家富兰克林开始系统的探索电能到现在，短短的200多年，电能已经深入到人类的方方面面。

形象点来说，电能有点象货币。象是一般等价物一样的存在。它可以方便的由热能，动能，光能，核能等不易于直接应用的能量形式转化而来。也可以方便的转化为日常生产生活所需的热能，光能，动能等。相比起石油等其他能源，它又易于存储和携带，传输。因为以上优点，电能得到广泛应用是意料之中的事情。但是电能的弱点和优点同样明显。

（1） 传输损耗：在远距离传输中，电能传输损耗严重的问题被扩大了。虽然可以通过加高电压，甚至是未来通过超导实现损耗减小，但在相当长的一段时间内，我们不得不面临能源浪费的问题。不过跟其他弱点比起来，这个简直可以忽略不计了。

（2） 电力产生来源短缺：不论是火力发电，核能发电，水利发电，光伏发电，还是风能地热发电等。能够产生电能的来源总是在一点一点减少的。首先消失的大概是火力。水利风能等因为其过于依赖外部条件不可能占据发电主角。那么大有可为的就是光伏和核能发电。这也是世界电能发展的主流。但是这两者都面临原料问题。核燃料和光伏电池板原料不可能是无限的。虽然在相当长的一段时间内我们不用担心这个问题。

（3） 对金属的依赖：电能的发展是以金属的广泛应用和低成本获得为前提的。如果地球没有金属，那么即使电能易于获得，恐怕也不会成为主要能源。当太空时代来临，人类不得不面临新的物质材料革命的时候，更轻，更坚固，成本更低，可靠性更高的新材料将对电能的应用作出巨大的挑战。能源革命和物质革命从来都是相辅相成的。

（4） 存储问题：不得不说从电池原理被发现以来电能的存储发展十分迅速，尤其实在最初的几十年。但现在如何制造体积更小，存储量更高的电池越来越成为一件困难的事情。可以预见的是，如果在接下来对于电池技术不作出突破性的技术突破的话，面对日益增加的能源消耗，或许哪天上街人们都背着一块大电池也不稀奇。

（5） 能效比低下：一度电能做什么呢？能够让一盏40W的灯亮很长一段时间，能够看半个小时电视，能够推动汽车走几步路。电能的能级单位低下会是电能不的不退出历史的舞台的一个重要原因，就好比蒸汽机一样。当用电器的功率需要变的越来越大的时候，电能将不可能成为我们的首选。我们不可能期待一个充了1年电的宇宙飞船却只能飞行一小时。在大宇宙时代，低能级的能源不可能占据主导地位。人们需要更高效，爆发力和持续性更强的能源。可控核聚变技术不得不说是个让人期待的方向，当然还有反物质能。小型化不是个问题，当年发明电脑的人看到现在的笔记本可能会把牙都惊掉了也说不定。

（6） 安全性能：对于能源安全的需求可以预见的将会越来越高。随着仪器的高度精密化，任何一点细小的安全隐患可能都会被放大到可怕的地步。而随着社会进步，对于人的安全的要求只会更高。45伏电不死人。刚发明电的时候恐怕谁也想不到需要能达到雷电的程度甚至更高的电流。

大概我也就只能说这么多了。不论充分不充分，我是坚信将会出现替代电能的“新能源”的。从人类诞生到认识电能我们用了几百万年，从认识电能到应用我们只用来几百年。电能的潜力还远远没有被开发出来。但作为一种如此容易被发现和应用的能源，不可能是人类能源应用的尽头。随着对能量和物质的研究和认识不断加深。“新能源”的发现和应用不可阻挡。当然，那将是一条漫长和曲折的道路。不过，也许明天就发现了呢？谁知道呢？

在这里，我就不对“新能源”做具体的推测了，如果被未来人看到了，大概会偷着乐吧！

sunless

给我带来启发的，首先是问题本身。对自己的计划是，去做属于不久的未来的事情，其中一个方面就是新能源。一直以来我只在考虑什么新的能源可转化成电能，这个题目让我突然意识到，或许可以去思考什么能源可替代电能。

但在第二次思考这个话题时，我意识到问题本身对我们的思维有一定误导，电能事实上与光能、动能等我们直接使用的能源有着不同的意义。电能是一种中间能源，它在我们使用能源的链条中，所起的作用是转换、存储、传输。我们既不直接获取，也不直接使用，摸电自尽时除外。也就是说我们在讨论的不是电灯的光，不是机器的运转，而是什么东西也可以让灯发光让机器运转。

从目前人类掌握的知识来看，电能似乎是无法取代的。但是，never say never。在蒸汽机时代，有谁能意识到它会被替代呢？

在“人类”这个基本概念不变，人类基本需求不变的前提下，可能替代电能的能源，必须满足两点：一、电能能做到的，它能做到；二、比电能更好，考虑到替代会产生的成本，还不止好一点。那么：

一、电能能做到什么？转换、存储、传输，这是电能的作用，从另一个角度就是电能的特性。电能可以方便地从其他形式的能源产生，能够通过一次次地转化被存储和使用，能够较为便捷地被传输。如果确实存在某种什么可以取代电能，那么这些就是这个“什么”所应该具备的特性。

二、电能还有什么不足？电能的生产和使用过程，伴随着在光能、势能、化学能、核能等多种形式中的不同形式的一次又一次转化，而由于电阻的存在，其传输也非尽善尽美，每一次转化和传输都造成能源的损耗，甚至是对人类自身环境的破坏和威胁；看似干净的能源，与其相伴而生的，是铁架、线缆、庞大的变电站，是温室气体和放射性威胁，是不能回游到亿万年前家乡的中华鲟。综上，电能的弊端在于：过多的转换造成能量损耗和环境破坏。另一种能源替代电能，这些大概也就是需要解决的问题。

现在进入实质环节，这个“什么”到底是什么。

归根溯源，我们使用到的各种各样的能源，终可归结到太阳能（500秒之前的核能）和万有引力势能。鉴于关于太阳热核聚变的初始也是起因于万有引力造成的压缩，可以说万有引力是真正的最原始的能源。出于减少转化环节的目的，我们似乎应该将视角重点放在太阳能和引力势能之上，放在减少他们进入实际使用环节需要的转换次数。

目前对于太阳能的利用，主要是转化为电能和热能。这已经是一个进步。在从前，它需要经过光合作用被植物储存到煤炭之中，然后在发电厂通过热能转化为动能再转化为电能，或者经过光合作用被植物利用，然后被动物获得并储存到石油和天然气之中，然后再转化为热能。太阳能转化为热能，比如太阳能热水器等，在热能的储存上还存在问题，转化效率也很低，不过鉴于太阳能在人类意义上取之不尽，转化效率的问题倒不太突出，主要是储存问题。转化成热能是为我们直接使用的，这之中没有使用到电能，也不完全属于本话题的讨论范围。但转化为电能就是重点了。众所周知，太阳能转化为电能还存在一些问题，但技术问题并不是主要的，技术问题都是可以随着科技的发展而解决的。最严重的问题是方向问题。如果要减少转换环节，探索的方向就应该是太阳能被直接存储、传输和使用，而不是转化成电能。

关于万有引力，相比太阳能来说它就更加“玄幻”了，甚至它可能不被公认为一种能源。那么我们是否可以把它作为一种势能来考虑。万有引力并不仅仅存在于星体之间，它事实上存在于任何的物质之间，大到星体，小到原子。作为一切能量的本源，它又与电磁力等概念千丝万缕。从能源利用的角度，我们可以不讨论那么多仍存在争议的假说与理论，我们需要看到的是，由于万有引力的存在，它在任何物质之间，造成了一种势能。最容易理解的就是水往低处流，以致我们可以利用水能发电。这就绕回来了，我们对引力势能的利用，与对太阳能一样，走的方向是要把它转化为电能。那么，对引力势能的直接利用，或者直接转化为我们实际使用中需要的能源类型呢？

回头再看，上面的语句，我表达的是，要减少能源的转化次数，以提高利用效率，减少能源浪费和污染。我猜想应当尽可能直接使用引力势能和已经被太阳转化好的太阳能。
按照之前我们设定的需求，这就要求对引力势能和太阳能，能够直接转化（不经过电能的二次转化）、存储和传输，以完成现在电能的任务。但或许并非如此。如果我们能够anywhere,anytime直接转化和使用他们，那就不存在要存储和传输的问题了。所有问题归于一点，就是如何将其直接转化为我们实际使用中需要的能源类型。谜底最后揭晓。
另外聊几句。诚然，电能对今天的我们具有重大意义，但要知道，我们真正需要的并不是电能，我们需要的是动能、光能、热能等我们直接使用的能源，电能只是我们的一个工具。我们探讨电能的替代，就是要有卸磨杀驴的气概~

当今人类已经对电能产生了极大的依赖，而电能的整个体系，却是非常的脆弱，自然灾害、战争、甚至一个不经意的事故，都可以在很大范围造成电力的中断，从而中断人们的正常生活。因此取代电能不是应该作为一种可能性来考虑，而是必须。人类文明的进化，不应该永远依赖一个不稳定的能源系统。而引力势能、太阳能，他们无处不在，他们无法被切断。

电能取代热能成为人类发展的动力，与之伴随的是蒸汽机被电机取代。人类目前的文明建立在电能的利用之上，人类创造、使用着大量依赖电能的工具。另一种能量要取代电能，就意味着这一切依靠电能运转的工具也将随之淘汰，这将是一个极其庞大的系统工程，鉴于当前人类文明的规模，其难度是蒸汽机被替代所无法比拟的。

在本文的结束之时，我们才进入了真正的结论：取代电能，不是从能源入手，而是从使用能源的工具入手。所有要做的，就是洗脑。当人们在讨论如何利用太阳能和万有引力来发电的时候，需要有人来解决它们怎么来变成人类生活和生产需要的光能、热能、动能等。有一些有益的探索，似乎并没有被我们纳入到一个新的能源革命的酝酿进程之中来，例如利用某些建筑材料将太阳能转为热能储存在墙体并在需要时释放出来的技术，例如利用光的反射散射将阳光转化为复杂建筑物内部光源的建筑学尝试，例如对万有引力永动机的探索（万有引力是由质量决定的，可是万有引力又可以做功，能量如何守恒，永动机能否实现）……最后鉴于我从事的行业，不得不补充一句关于计算机。有机物的蛋白分子可以处理二进制数据。所谓“电脑”，也是可以走向不依赖电的方向的。试想有一天，我在用生物计算机打这些文字，而它运转的能量，是从原子间的引力势能或者太阳能带来的化学变化。。。

惭愧，昨晚才发现松鼠会这个网站，刚才才看到Mr.U这个东东5日截稿，没有经过谨慎的论证，更没有时间查阅更多资料，信口说了些没有具体方案的幻想给松鼠们发过来了。

全金属馒头

——在我们这个宇宙的物理原则下，电能的利用是一个文明的必经过程吗？或者说，电能这种形式可以被其它能量形式替代吗？

这个，基本上，真的很难……

可以作为头脑风暴，一个观察世界的奇特视角，看看没有电世界究竟是个什么样子？！J

这个电，不要好像问题不大——玩笑而已

窃以为，这个问题可以划出4个层面的问题：

1） 没有电能，是指没有电网，电能限于小范围自给自足，人类世界就是个什么样子？

2） 人类已经能达到的科技水平上，不采用电能作为驱动能源，人类世界究竟是个什么样子？

3） 用已知科学知识，在未来发展出一个不采用的世界，人类世界究竟是个什么样子？

4） 在物理世界中，没有电的效应，人类世界究竟是个什么样子？

如果那只松鼠敢先问第4个问题，我先把他吃了再说，因为没有电磁力的效应，分子原子都不能存在，当然也就没有松鼠的存在！

要全面回答剩下3个问题真的很难，我的方法是把电磁的效应划出来，看看能不能一一替代，最后看看社会发展出个什么样子？

首先要划定替代的边界，是否仅仅只是没有大规模的电力供应，这是第1个问题要回答的内容，或亦只是不能使用电能驱动人造物，这是第2、第3个问题要回答的内容。如果是电磁效应都不能使用，那么光这个典型的电磁现象都不能应用，人类世界将是一片黑暗，别提文明什么的了。

其次要界定应用的概念，是否主观刻意的应用才是应用，而非主观故意则不算应用，这个问法太主观了，要是某人装昏用了算什么呢？或异说，把物理学中电磁学这一章整个拿掉，放心，人类凭经验也会用上电磁现象的。

最后是考察的范围，要一一界定电应用及替代太困难了，只能从几个主要的方面考察没有电的世界：

首先是光，光是电磁现象，但没有光的世界太难想像了，因此定义边界应该是，1）第一问题中，这个假设不成立，2）在第2、第3个问题，应这样提：不用电或磁的方法产生光；

其次是热，同上，1）第一问题中，这个假设不成立，2）在第2、第3个问题，应这样提：不用电或磁的方法产生热；

再者是信息处理，包括信息的采集、存储、变换、传输（就是通讯了）等，1）第一问题中，这个假设不成立，2）在第2、第3个问题，应这样提：2）不用电或磁的方法进行信息处理；

最后是最重要的动力，1）第一问题中，这个假设不成立，2）在第2、第3个问题，应这样提：不用电或磁的方法产生动力；

下面开始回答问题。

1） 没有电，是指没有电网，电力限于小范围自给自足，人类世界就是个什么样子？

这个，没有大电网，自家搞个发电机自给自足还是可以活的，甚至我们现在所用的对电应用都不用改变，只是自家发电罢了，灯照亮、热照供、电机照转，一切照旧。只是，自家发电成本太高了，要按自家最大可用负荷配备发电机，而平时我们不在家时，有的电器还在运转，如冰箱，这时全家的电力负荷非常低，可是发电机还要运转供电。到了晚上，全家灯火通明，你的弟弟要用电热水器洗澡，妈妈要用蒸汽熨斗，而你可能因家庭发电容量不足不得不停止上网冲浪了。

当然可以用当今最先进的智能电网技术和冷热电联产技术来装备我们的家庭独立小电网，但是这意味着投资增加。为了投资这个家庭小电网，在有限的收入下，对社会而言是有限的产出下，你也许不得不放弃一些东西，也就意味社会总产出降低，生活水平下降。

这并不是说智能电网和冷热电联产技术是效率低下的，而是脱离了大电网的智能调节技术和冷热电联产技术价格高、效率低下。因为一个单位的冷热电负荷是不同时的，在大电网中，电力平衡交给大电网去完成了，而每个单位只需要配备少量蓄冷或蓄热设备，就可以平衡冷热负荷，这样就降低了系统成本，其价格降低、效率提高了。

巨大的电力网是人类最复杂的发明物，可以提高全社会的能源效率。通过大型复杂发输供电系统和统一调度，提供了高质量的电源，也为可以吸纳大量小的、不稳定的电源，如风电、小水电等。

电网是一个交换电能的网络，一个重要作用就是通过用户用电的非同时性，可以降低系统总容量，你家里用电热的时候，可能你的邻居正在睡觉，没有用电。当然不是说电力网中电力负荷就没有波动，一个电力网每时、每季的负荷峰值、用电量都是不一样的，电力网装机总量要满足系统最大的用电需求，而用户用电的不同时，自动平衡了一些负荷，使得装机总容量可以比较小，而一个完全独立按家庭或单位供电的社会，其总装机量是各单位用电峰值的总和，显然要远远大于一个使用电力网供电的社会总装机。理论上电力网越大，所需要峰值供电的量就越小，如果形成全球电网，发电负荷峰谷差将是最小的，发电容量利用率最高，当然电力输送的利用率低了，输电成本将提高，因此每个电力网都有一个经济的覆盖范围。

到这里，我们可以得出一个结论，电力网是一个提高能源效率、降低能源价格的能量交换网络，没有电力网，人类社会还可以生存，生活质量也不会下降太大，但社会总产出、效率降低了，能耗提高了，对化学能的依赖更加严重，碳排放量也会增加。有人可以争辩，用微型核能，这是可能的，但每家每户后院都安一个微型核反应堆，想想安全问题有多严重！！？？

2） 人类已经能达到的科技水平上，不采用电能作为驱动能源，人类世界究竟是个什么样子？

这个，真的，有点难……

没有电能的世界，当然首先要把带电字头的东西统统去掉，肯定不能上网冲浪了，没有电视，没有电灯，没有电话（不能泡mm了，5555……），没有……，没有电影，哦不对，电影还是可以有的，只是不能叫电影了，要叫映画J

人类没有电当然能活（几千年都这样过来了），但这个世界当然不是你我想待的，我们只是头脑风暴一下，没有电能的人类社会能发展到什么程度呢？

首先是光，没有电灯了，当然无极灯也不能用，它虽然是微波驱动发光的，但它的电路都是电能驱动的。

没有电，当然可以有光了，老祖宗当年没有电，还不是可以烛光晚餐，囊萤映雪，照样夜读。不过，人类现代文明可不能只用这么低照度的照明工具，在人类长长的发明清单上，还是有一个高亮度的光源的，那就是汽灯！在大航海时代，就用于灯塔，现在还广泛用于缺电地区和野外徒步，驴友们可以非常熟悉的。照度非常高，几十个到几千烛光的都可以满足，有了它，看电影，哦不，应该叫映画，就不成问题了！

呵呵，很漂亮的野营汽灯

汽灯要烧油，太贵、维护太麻烦，在发明单上还有几个可以选择的低照度光源，不一定比得过蜡烛油灯，至少比囊萤映雪强。第一号，荧光棒，这是化学照明光源，反应物由过氧化物、酯类化合物和荧光染料组成，可以满足几个小时至几十个小时的照明需要，而且没烟没火，非常适合居家旅行使用。

第二号，放射发光，是物理光源，是永不熄灭的明灯，，利用放射性同位素衰变产生β射线的与发光基体（一般是硫化锌）作用发光，主要用于军事照明。放射材料主要用钷147和氚，据说阿波罗登月舱中使用了125个钷147原子灯，作为永久性照明。

这两种光源的颜色很多（当然不能和电发光比了），通过调整配比，可以产生不同色光，满足低照度照明要求。

有了光，热的问题就好解决了，高温热源可以用锅炉，低温热源还是可以使用热泵技术，只是驱动力不能是电力罢了。制冷，用机械热泵，或溴化锂制冷，还是可以冷热联产以节约能耗哦J

信息处理这是一个难题，信息的采集、存储、变换（计算）都只能也只能采用机械的方式实现了，机械计算机可是最早的计算机了，第一台真正的计算机是著名科学家帕斯卡（B.Pascal，哦想想压强的单位）发明的机械计算机，帕斯卡1623年出生在法国一位数学家家庭，19岁那年，他发明了人类有史以来第一台机械计算机。这个计算机是比较简单的，只能实现加减法运算，人称为“帕斯卡加法器”。1674年，莱布尼茨造出一台更完美的机械计算机——莱布尼茨的乘法机，加、减、乘、除四则运算一应俱全，也给其后风靡一时的手摇计算机铺平了道路。可别小看这些机械计算机，中国的原子蛋就是用手摇计算机摇出来的——P，美国的还是摇出来的。机械计算机一直发展，后来甚至还发明了机械差分计算机，据说二战美国战列舰上都装备了机械火控计算机呢……555，当时都那么强大了……

手摇计算机，难道蛋蛋就是这个东西摇出来的？！

可爱的迷你机械计算机

让人高山仰止的差分机

不过，看了这些老古董，你是不是对机械的信息处理能力感到很失望呢，我也是，不过，我们还是得佩服一下先人的智慧。机械的信息储存技术可不同于电子时代，那个时候存储介质是穿孔卡片，别小看它哦，IBM就是干穿孔卡片机起家的。18世纪末，西方一些国家已将穿孔卡片应用于纺织业，用来贮存纺织机工作过程控制的信息，后来，其应用领域扩展到统计工作中，如美国第一次人口普查就使用了穿孔卡片，穿孔卡片可以用于信息的管理、检索、存储等领域，也可以用于控制自动机械的运转。但要注意到是，穿孔卡片机是采用电信号控制的，要完全采用机械方式读取信号，其卡片厚度强度都需要提高，穿孔卡片机原理也要进行调整，但至少提供一个可能。

穿孔卡片的手工检索方法

信息的输入，当然可以是机械打字机、打孔机了，输出设备可以是机械打印机，机械的存储效率太低，机械计算机不太可能存松鼠们发表的文章，用机械计算机做文字处理太浪费了。

至于机械方式的远程通讯，我没想（查）出来，除了用电的方式，其他方式效率太低了，穿孔卡片可以通过邮递，和寄信差不多，反正没有电，工作效率不高，还是有时间写个信什么的。

一个完全没有电世界，信息处理的效率是很低的，需要人的大量参与……至少可以解决就业问题……，社会生产效率自然不高。

这样就说完了信息处理了，但要听音乐怎么办？电唱机是有机械式的，爱迪生发明的第一台唱片机就是全机械式的，至于音量，机械方式处理模拟信号功率放大有点难。不过并不是没有办法，喇叭也分为很多种，比如电动式、电磁式（也叫舌簧式）、压电式、电容式、压缩空气式、离子式等、磁场带式……等等，五花八门，种类繁多，但基本上都是电动式的L，等等，有一个不是，就是用振膜瓣控制压缩气流的压缩空气喇叭，这在早期的有声电影中有应用，但是发出的声音带有浓重的鼻音，而且同步方法很不完善，很快被放弃了。压缩空气喇叭并没有退出历史舞台，1984年清华席葆树教授研制成功了世界上最大功率的喇叭——2万声瓦的调制高压射流方向的射流式气流扬声器，用于厦门对台广播，气源压力6个大气压，声压143分贝，并因此发展出强声学，可以用于机场消雾、驱鸟等等。不过这样的喇叭转换部件仍然是电驱动的，还需要进行气动改造，利用气动转换部件替代电声部件。

找不到气动扬声器的图，只有当年厦门前线这个威力无比的美国九头鸟，不知道是电声还是气动的。

下面就该解决动力的问题了，动力是这个世界最重要的东西之一，没有动力机械计算机也不能做运算啊。用电能对动力解决之简单，是任何方式都不能比拟的。嘿，别在哪里自怨自艾了，快回答问题！不，这个事情很重要，是的，使用电能后，电机转速控制等，都交给电网解决了，而要自己安装非电能动力设备，就要自己调速了。

能产生动力的方法很多，内燃机——当然只能是柴油机，水轮机，蒸汽（轮）机、液动或气动机械，或许还有燃气轮机（需要改造），有人会问那汽油机呢？唉，那些都是要用电火花塞的。

工厂的话，可以集中安装动力机械，通过长长的传动轴将动力分配到各个车间，这是19世纪解决动力的办法，现在可不能采用这样的笨办法了。如果分散安装动力机械，比如每个车床安装一台内燃机提供动力，这样且不说排气困难，车床起停控制、转速控制需要增加不少成本，我们要的是一个现代化的非电工厂。

19世纪英国水力棉纺织厂内景，到处挂着传动轮J

非电工厂动力源需要一个像电一样的二次能源，比较合适的候选对象是液压和气压，这里比较推荐气压方式，气压就要有气动马达，就像电动机是电气时代的基本动力设备。

看，气动马达，这玩意性能还不错，就是噪音比电马达大些

气动马达在电气时代的药品、食品、化妆品、化学品等行业得到了广泛应用，在一些不合适使用电机、电气的场合也有广泛应用，甚至还发展出了气动逻辑元件，这是真正的非电气自动化的核心部件。气动逻辑元件可分为无可动部件的和有可动部件的两类，前者是射流逻辑元件(见射流元件)，后者是微型逻辑阀。微型逻辑阀的工作压为5～800千帕，寿命高达几百万至几千万次，工作频率由几赫到几百赫，频率响应时间由几毫秒至十多毫秒。微型逻辑阀可分为各种基本逻辑门，如“或门”﹑“非门”﹑“与门”等，并可由它们组合成复合逻辑门，如“或非”﹑“与非”和双稳等。这样的逻辑能力可以完成一个非电的自动化工厂里吧J，但是这些电气时代发展出来的气动逻辑部件还大量依赖于电气控制回路，需要经过改造才能组装出一个非电工厂，至少通过这些图景，我们可以看到利用气动马达驱动的机械计算机、穿孔卡片、气动马达、气动逻辑部件、气动执行器、气动转换部件，足以做到一个非电自动化工厂。

呵呵，气动建材装配线，还是电控的

气动逻辑部件原理图

工厂的问题解决了，那家庭呢，冰箱、洗衣机、空调可都是需要动力的。同样，家用机械一样采用气动驱动，如气动的洗衣机、冰箱、空调等，由气动实现都没有问题，甚至气动洗衣机、空调利用机械计算机实现全自动控制。

可以气动的东东太多了

那能源配送呢，现在的天然气、煤气、煤炭、油料的生产、配送网络依然可用，动力的产生必须是小区式的点式集中供应，采用冷热气联产方式，集中提供冷气、热水和压缩空气。厨房炊事用火，采用管道燃气网络供应；气灯照明用油采用传统的商店销售方式供应。

到这里我们可以描绘一下在现有技术下可以达到的一个非电社会的生活图景：

某个夏日下午，你被小区的气流喇叭广播叫醒了，那悠悠的声音，仿佛是回到了70年代的中国，那熟悉的单位广播，只是声音有点闷。广播提醒小区的住户，过两天小区的冷热气联产中心需要停机检修，对此带来不便请各位住户原谅。只是，你心里想，停了好，虽然热了点，但终于可以睡上一个清净觉了。你走到厨房，看见老婆正在用煤气炉给全家准备晚饭，气动抽油烟机呼呼作响。夫人嘱你去去百货公司买瓶好酒回来，你那做穿孔卡片程序员的儿子写信来说过，今晚要带女朋友回来，全家吃个饭见个面。你把该洗的东西丢进气动自动洗衣机清洗，心里想着，家里的汽灯油不多了，也要记着去买些回来，全家晚餐总不能就着那盏永不熄灭的、昏暗的放射灯吧。接着下楼来，开上汽车——柴油驱动的，晚上开要点汽灯——去百货公司，路过映画院的时候，你看见门口挂起新映画广告，好像是前两天报纸上说的大片，可以考虑回头买4张票，晚上吃完饭，全家一起出来看有声映画呢……

看到这里，你对没有电的生活是不是要崩溃了。没有电，不但生活没有品质，社会生产效率也不高，所以没有电就没有现代化的生活啊……这个不学习的家伙，没听列宁同志说过，共产主义就是苏维埃+电气化吗！？

显然，机械时代的效率、计算能力、对物质的控制能力实在是太弱了，现在可以回答副标题的第一个提问了：在我们这个宇宙的物理原则下，电能的利用是一个文明的必经过程。

你可以争辩说，未来科技发达了，人类有足够的能力发展出不依赖电的文明，我同意，但我不愿意，请看……

3） 用已知科学知识，在未来发展出一个不采用的世界，人类世界究竟是个什么样子？

我们首先还是要定义一下问题，已知的知识和未来世界是什么关系，我觉得是，可以利用电气科技去发展出一个不依赖电能的世界，这个世界究竟是什么样子？

首先是能源供应，不能使用电能，那么非禁止就可以使用，物理的、化学的、生物的都可以，只要不用电力作为能源就行，但微观过程利用电磁现象应该不受限制的，否则，只有以死明志了……

物理能源包括，压力（液、气）、热力、弹力（形变蓄能）、重力等，比较容易入选的还是气压能、热能，一个是比较容易获得——容易从其他能源转化而来，再者是比较容易形成分配网络。

压力能的获得，一般是通过机械能转换而来，机械能可以从化学能、热能中获得；热能则是化学能、核能、太阳能转换而来。

使用气压能作为能源相对比较安全，是替代能源的首选。热能尽管比较容易获得，但热能潜在危险性较大，不宜直接用于民用，特别是居家使用。

化学能源，包括常规的化石能源，可以进行氧化-还原反应的化学能源，生物能也是化学能源的一种。

化石能源是除电能外，唯一可以远程输送和配送的能源，但我们都知道，它的储量是有限的，一旦用完就意味着非电文明的终结。也许有人争辩说，可以使用核能和太阳能，是的，金属铀是有限的核能也是有限的，太阳能虽然是无限的，但太阳能热采集需要用到的部件很多都依赖于电化学过程。禁止用电的话，热太阳能很难远距离输送，我们可以用太阳能在沙漠中搞温室，生产生物燃料供文明使用，可以的，但这个生产方法效率那么低下，这个地球肯定养不活现在这么多的人。

其次工业生产，如果不能使用电能，很多电化学过程都不能使用，对常规的生产方式影响是非常大的，比如电解铝，常规置换法生产的铝比黄金还贵；比如电镀，这是很多太阳能热采集装置必须使用电镀的聚光材料，有部分电镀工艺可以采用化学气相沉积或物理气相沉积方法代替，效率最高、效果最好的物理气相沉积方法——离子镀却是要用电的；比如电焊，很多金属构件生产的方法，部分可以采用氧焊、铆接工艺完成，但性能远不及电焊；比如……

最后，要看光、声、热、力、信息等如何产生和运作：

光，前面已经讲过可以用汽灯、荧光、放射光，在未来世界还可以用生物光源，生物发光是一个古老的现象了，属于化学发光的范畴。比如萤火虫，萤火虫发光细胞中含有荧光素、荧光素酶两种发光物质，它们与ATP（三磷酸腺苷）及氧一起反应发光，发光强度正比于ATP浓度。生物光源属于冷光源，效率比较高，如果将来科技足够发达的话，是可以做出照度足够高的生物冷光源的。

热，现有的非电技术都可以满足。

力，采用气动技术仍可继续满足要求。纳米和生物技术的进步，可以想见在微观领域中，动力系统可以大不一样。在如此小尺度上，物体运动受布朗运动影响极大，微生物、细胞发展出了与众不同的运行方式（菌城旧事（上））。如果人造物体积能大幅度缩小，其工作方式一定和细菌差不多。

信息处理，机械方式效率太低，在候选的信息处理技术中，有量子计算机、生物计算机等，最有非电世界前途的，应当是生物计算机。如果生物技术足够先进，可以制造出合适的生物器件，完成信息采集、存储、变换、输出、通讯等过程，这个社会还是能产生足够的生产力。

传说中的RNA分子生物计算机

传说中的生物计算机，据说可以能耗很小、速度很快，输入输出还是电的

有了这些分析，现在我们可以尝试描绘一个生物技术的极度发达的社会生活了：

某个夏日的下午，午休中的你被家里的智能生化仆人叫醒——这个智能生化仆人长得和人一样，各种机能比如记忆力、技能、力量都被进行强化了，只是思想上完全忠于主人，也没人权，它是被你买来的——提醒你，你需要准备出发去你的好朋友哥斯拉的家，参加今晚的派对。在你穿着打扮的同时，智能生化仆人向你报告，它已经补充了家里的生物营养液——这是它和家里的生物光源灯、生物计算机、生物电视的工作能源，生物营养液是由遥远的沙漠中太阳能生物能量厂制造的，完全循环使用，非常环保——并按照您的要求，通过超声波通讯网给远方的叔叔发了一封节日问侯信。你走到楼下，智能生化仆人帮你叫好的智能出租车已经在等候你了，这个车是采用甲壳生物技术生产的，重量轻，安全性好，由超高压压缩空气驱动的，行驶非常安静平稳，由智能生化人驾驶，这些智能生化人的机能经过了强化，在操作车辆行驶过程中几乎不会出事故，甚至可以模拟电子时代汽车的ABS（防抱死刹车）进行紧急操作。到了哥斯拉的家了，在家门口，智能生物安保装置核对了你的面貌、声音，打开肌动门，并用温柔的生音欢迎你的到来……

写到这里，我几乎都被恶心死了，我宁愿生活在一个有电的、乱哄哄的世界，也不愿意去这样一个发达的、没电的世界，更不用说那个没有电、机械的世界……

现在可以可以回答副标题的第二个疑问：电能这种形式是没有其它能量形式可替代的。

最简单、最复杂，如同CPU一样，简单的导线背后封装的是一个完整的复杂系统

电能带给这个世界的效率是非常高的，几乎不可想象。仅仅是一对导线，就可以提供几乎所有生活所需的能源。导线在物理空间上的任意弯曲，使得很多人造部件的安装布置、工作变得极为简单。插头背后是有史以来最复杂的人造物，不，应该说是一个系统，到目前为止，我们还没有完全掌握这个系统的所有知识。

这个系统带给其他人造物的性能提高，几乎不可想象。仅仅是稳定的频率，使得很多动力设备省却了复杂的调节控制装置，节省了大量的社会成本。

这个系统的未来发展，几乎不可想象。发、输、配、用电技术在不断的变化，发电将越来越洁净，太阳能风能将成为未来的主力，未来的发电系统可能由超大太空太阳能电站和遍布全球的微小的、分布式发电站组成，用户既用电也发电，富余电量反馈电网，用电高峰时从电网获得电能补充；输配电完全智能化，能自动隔离故障，并调整系统的运行方式，与发、用电设备交互更加紧密；用电设备日益智能化，能自动根据系统生产能力、用户的需要、价格等自动做出调节。智能电网只是未来20年的主题词，这个系统还会发展出更多更令人惊叹的成就。

一个没有电的文明世界几乎是不能想象的，舍去电能的利用，会让人类社会付出效率上的极大代价，简单的说，就是文明的倒退。要奴役一个群体，或打败一个群体，最有效的办法，就是不给他们用电，山姆大叔在南斯拉夫、伊拉克就是这么干的。

所以，拿什么取代你，我的电能，这个，现在和可预见的未来，根本不可能！

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参考资料：这篇文章参考了互动百科、百度百科、中国百科网、科学网、藤影荷声网、国科社区、维普知识社区等的刊载的资料，还有很多没数出来的网站、博客、论坛等等，一句话，没有互联网就没有这篇文章。

http://hi.baidu.com/全金属馒头

Dr.Who说：我个人倒是相信，这个宇宙中存在许多我们还不了解甚至无法想象的智慧生命……电能会作为宇宙间通用的能源方式吗？

第三十五期问题：那似曾相似的感觉（查看详情，请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑）

宝玉因何而认定，黛玉原是旧相识？本期截至结束时，一共收到了五封读者来信，其中有一封不符合Dr.You的规则……规则请见每一期问题。其余四封在这里，分别来自EarringYy、潘衡岳、让心灵跳起舞来和goanth同学。他们有人认为是大脑线路混乱导致的传输延迟，有人认为是大脑的误判，有人认为是记忆要素的激活阈值出现了误差，还有人把这个问题塞给了阿基里斯和乌龟来讨论……让我们来看看吧。

EarringYy

看到这个题目，我首先想起来的就是狄更斯的《大卫科波菲尔》中的这么一段话：“我们都有一种偶然而生的感觉，觉得我们所说所做的是很久以前所说所做的事情，觉得我们很久以前曾被同样的面孔，同样的事物，同样的环境围绕，觉得我们很清楚再往下去要说些什么，仿佛我们突然记起这一切一样，我一生中，再也没有比他说那番话之前对这种神秘现象感受得更为深刻的了。”

生活中我们或多或少地有这样三种经历：1.某种场景好像在何时经历过。2.某种感觉好像在何时有过。3.某个地方好像在何时去过。总而言之，这3种感觉在心里学上统称为“既视感”（Déjà vu，法语，意思为“曾经看过”），据统计，70%的人在一生中至少经历过1次既视感。法国生理学家艾米利·波拉克（Emile Bolirac）在1867年的著作《精神科学的未来》（The Future of Psychic Sciences）中第一次定义了这种现象，并且将其命名为“既视感”。

这样的三种感觉，你有过么？

根据目前心理学届的定义，既视感包括了我上面所述的三种类型，目前绝大部分人都只经历过其中的一种或二种，只有极少数的人三种情况均经历过。

1. 某种场景好像在何时经历过。

这是最常见的一种情况，特点是感觉强烈，细节清晰，不仅仅是视觉，连听觉，味觉，嗅觉，触觉以及周围的一切一切，都好像是过去某个时刻的copy.就如同过去某个事件A被你遗忘，然后突然想起来那样，但是实际上，并不是你恢复了什么记忆，因为这种场景一般很短，只有几秒至几十秒。

2. 某种感觉好像在何时有过。

这种感觉与场景经历所不同的是，你所经历的不再是场景或者环境或者动作，而是某种感觉，而无论这种感觉是愉悦还是郁闷，都会有一种“久别”这种感觉的经历，所以带给你的首先是惊讶，然后才是这种感觉所能带给你的影响。

3. 某个地方好像在何时去过。

这种感觉的经历者是最少的，具体表现为一个人到达某个陌生的从未去过的地方时，感觉周围的环境却是如此熟悉，对周围的细节了如指掌，仿佛生活在这个环境中很长时间。

So, the question is,Where is the déjà vu come from?有一点可以首先确定，那就是，当你觉得某个事情发生之前，大脑里面已经有了这个事件的相关记录，无论它是不是确实发生过，并且发生在你自己身上。这就好像你复制一个同名文件到一个文件夹目录下，系统会提示你这个文件已经存在，是否覆盖一样，无论这个文件是你以前自己创建的或者是来源于其他途径，它确实存在于你的大脑硬盘之上了。

好了，这样一来形成既视感的条件就有了：第一步，通过各种感觉器官，摄取外界信息，将其输入电脑；第二步，大脑在记忆库里搜索这些信息，如果记忆库里面有这些信息，那么新来的信息就会被定义为“似曾相识”，所以，既视感并非错觉或者幻觉，它确实是你记忆库里面应该存在的东西。

那么，如果我们没有经历过那些，或者说主观上认为我们没有经历过那些事情，记忆库里面就不应该有这些的，对吧？那为什么又会有既视感的存在呢？

一，梦境的碎片

很多人感觉到，他们的既视感有点像是以前某个梦境的碎片，尤其是一个人第一次产生既视感这种感觉时，和做梦的感觉非常的相似，就好像回忆起以前一个时间久远被遗忘的梦，这样的解释也许有一点点道理，但是从逻辑上是讲不通的，那就是，为什么我们以前会做一个与未来场景有关的梦呢？很多的细节都被一一重现，如此吻合的梦，是无法用概率来解释的，而且梦重复的一般是你经历过的场景，他不能够预示未来，你也不会梦见你从未见过的素材，事实上，你从来没有做过也不可能做过这样的梦。

二，宗教，超自然的神谕

所谓神谕，可以说就是这样一种既视感，通过一些超自然地力量，把“未来的记忆资料”灌输到大脑中，而所谓先知的人，就是可以自由调用这些资料的人，并非是先知经历了未来，而是未来的资料如同在大脑中放电影一样，好像让人经历了未来。

三，最着调的解释：大脑传输延迟

根据脑神经专家做出的“传输延迟论”，是解释既视感的主要理论，被大多数人所接受，这个理论的主要内容是：把信息放入大脑的不是别人也不是什么超自然力量，而是我们自己，因为你的既视感所感受到的事件，很可能就发生在0.1秒以前。

从大脑结构来看，位于大脑左半球的颞叶部是一个资料汇总中心，它会排列我们获得信息的时间顺序，当某个器官（如眼睛）摄取到信息后，信息通过两条神经线路发送到颞叶部。其中一条为直达路线，另外一条要经过右脑，虽然负责传播这些信息的神经脉冲速度并不算太快（最多也就是120m/s），但因为我们的脑袋也就几十个厘米，所以在这么短的路程中，两条线路的信号会几乎在同时到达---这是正常情况。但在某些特殊的时候，比方说你没吃早饭，没睡午觉，通宵熬夜，等等导致注意力分散，精神高度疲惫，大脑处于混乱的情况下，绕经右脑的那条线路就发生了迟滞，在这小小的传输误差中，直线传播的信号已经到达颞叶部，并且被大脑处理整合放入了记忆库，这是，途径右脑的信号到达了，因此就会被认为是发生过了的事情，从而产生了既视感。

四，心理学家的解释

和脑神经专家的观点一致，心里学家也认为大脑记忆库里面的信息来自于我们本人，不过他们不认为是神经传输造成的，只是你无意识间接受了某些信息，但自己实际上并不知情。就如同你去朋友家做客，你忽略了朋友家墙上的一副油画，简单的说，主观上你不认为你看到过这幅画，但是实际上这幅画的信息已经被你的记忆库所记录，当你再次注意到这幅画的时候，你的大脑就会告诉你，你已经看过这幅画了，所以，既视感产生了。

五，物理学的多元宇宙，时间旅行

多元宇宙是最普遍的物理学说法，在这种理论中，你通过某种方式跃迁到了你所不曾经历过某个事件A一个宇宙B当中，但是你任然带着宇宙A的经历，当时间A发生在宇宙B中，你就会有关于这个事件A的记忆，于是，既视感又产生了。

几乎每个人都有这样的体验，你拼命地想找到某样东西，并且这样东西在你的记忆中确实存在于一个确定的地方，但它就是不见踪影，你七上八下，翻箱倒柜以后却发现这个东西老老实实地呆在那个确定的地方，物理学家们把这个叫做物品的短暂地进入了别的时空，同样的，既视感的产生就是人进入了不同的多元宇宙而已。

六，结语

对于既视感，这个世界上还有一种感觉，那就是“未视感”（jamais vu,法语，未曾相识），松鼠会前一阵子的文章“字为什么变的陌生了”就是未视感的一个经典例子，未视感其实也从反面证实了“传输延迟论”的科学性，其实二者的本质是一样的，既视感就是文件放错了地方，而未视感则是文件被暂时删除无法找到了。所以，对于既视感最为科学的解释，还是“传输延迟论”最为恰当。

本文参考了印象2008.05上Bigfrank的似曾相识，感谢原作者。

其他参考资料：

http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%97%A2%E8%A6%96%E6%84%9F&variant=zh-cn 既视感

http://brain.oxfordjournals.org/cgi/reprint/11/2/179

J. H. JacksonA particular variety of epilepsy "intellectual aura", one case with symptoms of organic brain disease

http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E5%B9%B3%E8%A1%8C%E5%AE%87%E5%AE%99&variant=zh-cn 多元宇宙

以及一些松鼠会前些日子的那片《字为什么变的陌生了》，请参考里面有关于大脑神经传输的篇章。

一些有关的电影：

《土拨鼠日》（Groundhog Day）

《时空线索》(Déjà vu)

《度日如年》(Day Break)

柳文扬《一日囚》

《蝴蝶效应》

潘衡岳

课堂上。

老师唾沫飞溅，学生昏昏欲睡。

当然，我在坚持认真听课（不要扁我……），否则就不会有将要发生的事情了。

当老师背过身去走向讲台，边走边描述一个力学公式的时候，我突然感觉，这一幕似乎曾经经历过！

这种感觉在我的记忆中应该经历了3、4次，但似乎全部发生在课堂上。具体来说就是当老师说出一段话或者做出什么事时，我感觉这个场景（不只是那段话或那件事，而是整个环境）我曾经经历过。

高三时我曾经认为，这是因为高考复习时讲的东西和高一高二的学习是重复的，所以自然会有似曾相识的感觉。但当走人大学，这种感觉在一门我之前从来没有接触过的课堂上（似乎是数字逻辑课）再次出现时，我推翻了曾经的观点。

难道是所谓的前世的记忆？

扯得。就算有前世也是2、30年的事情，那时候……有是有数字逻辑课，但肯定没有上课时的那种环境。

这是个很玄的事情，似乎至今也没有科学的解释。那么，我想尽可能找到一个有点可能性的解释。

大脑每天都要处理大量的信息，其中有不少信息的背景是相同或相似的。比如每天去同一个教室上课，用同一台计算机，回同一个家………………那么，久而久之，这些相同背景的信息就会在潜意识中形成很深的印象，并形成一个类似于Word模板的记忆。而有着相同背景的各种事件，似乎可以被归入这个模板当中，并逐渐随着记忆的模糊出现一些混杂。于是，很多清晰的事件变成一锅记忆中的浆糊，你只知道，在这个地方，发生过这一类的事情。于是，当某一个事件在这个地方发生时——大脑会在无意识中会把这个事件和记忆中的浆糊状模板进行类似于计算机中模式匹配的工作。只要有一定程度的相似，大脑也许就会发生误判，认为这件事曾经出现过……于是，你就被大脑中的浆糊欺骗了感觉，认为这个场面似曾相识了…………………………

唔，这就是我对这种情况的一点想法。但愿能靠近真理……

让心灵跳起舞来

似曾相识的感觉，基本上谁都有过：你去参加一个小聚会，不知都有谁会到，等你到了聚会地点的时候，见到的情况突然给了你一个似曾相识的感觉：一个参会的人，让你似曾相识；或者，这个聚会的地点，让你似曾相识；再或者，整个聚会，让你似曾相识，甚至，你觉得聚会的整个过程你都似曾相识，以至于你好像都能预知进程和结果……

为了回答问题不至于驴唇不对马嘴，我们有必要对上面这些所谓的“似曾相识”做一下分类，第一个，你似曾相识的的人，你可能觉得你一定是认识他，或者在什么地方见过这个人，但是你忘了他到底是谁，怎么办呢？事实上，可能有两种截然不同的“事实”在这里存在：

一种情况是你真的忘掉了他是谁，那么，他的名字，或者你们上次见面的内容，或者你们共同认识的朋友，都可能成为线索，让你重新拾起记忆，只是时间太久了，或者太意想不到了，所以，忘了是可以理解的，这个时候千万不要紧张，越是紧张就越是想不起来。

另一种情况是，这个人，你确确实实根本不认识，从来没见过，仅仅是“似曾相识的感觉”。

这两种情况分属于不同的心理学领域，前一个是关于记忆的，后一个则是关于知觉。我们的问题貌似讨论的是第二个领域，但是其神经机制却有可能是密切相关的。

记忆是什么？现在的脑科学告诉我们，记忆是神经突触传递效能的长时程改变，记忆的存在有几个特征，其中重要的是“分布式”存储和“模组分离”特点。

“分布式”存储就是说，没有“一个突触”对应一个“记忆要素”的结构映射，所以，不可能因为一个突触而丢掉某一个记忆。

“模组分离”是说，记忆是分类存储的，声音、图像、色彩、情感、时间、气味……都存储在不同的地方，记忆再现是把这些要素提取后组合成完整事件。

知觉又是什么呢？查一下网络上的百科知识：“知觉是外界刺激作用于感官时人脑对外界的整体的看法和理解，它为我们对外界的感觉信息进行组织和解释。在认知科学中也可看作一组程序，包括获取感官信息、理解信息、筛选信息、组织信息”。知觉的一系列特性中有一个叫做“整体性”，就是我们对事物整体的认识快于局部。

在知觉的研究中常常用到“错觉”，就是你的理解与事实不符，比如，你放一个三角形卡片在一张纸上，以三个顶点做圆心画圆，涂黑，然后拿开这个卡片，结果，虽然纸上剩下的只是三个开口对内的扇形，你却看到了（是理解成了）一个三角形。这个叫做知觉的“闭合规律”。下面几个图也很有意思：你看到了不存在的三角形、正方形和圆形。

回到我们的问题，似曾相识的感觉，是知觉的一个小小错误。我们理解一个事物，要根据事实和已经存在的记忆要素进行新的组合，必须要提取记忆，而记忆要素激活的时候，如果“脱抑制”，就有可能激活与之关联的其他要素，甚至在短时间内再现另一个完整故事，然后，重新回到现实，不相关的部分还是被抑制了。由于脱抑制而偶然激活的“完整故事”就使我们误认为现实是“梦想再现”了，这，就是“似曾相识的感觉”。

“想不起来”造成的“似曾相识的感觉”是部分记忆要素的激活阈值升高，记忆再现出现了“不完整性”。而与事实不符的“似曾相识的感觉”则是关联记忆要素的激活阈值降低，另一个故事的“意识残留”（相当于视觉残留一样）形成了错觉。

这样，就可以解释“似曾相识的感觉”为什么在癫痫患者中更加普遍了，癫痫，就是神经元的异常放电，本质上是“脱抑制”，去极化的阈值低，关联记忆要素稍不注意就会跳出来。

据说，很多大科学家比如牛顿，都是轻微的癫痫患者，他们可以造就“清醒的梦境”，让大脑中更多的要素建立联系，思绪飞扬。

还据说，人的“发呆”是个轻微的局部癫痫状态，神经元非常活跃，也是思绪飞扬。

能够不断地在不相关的事物间建立联系的，就是睡梦，REM睡眠。所以，睡梦是创造力的源泉。

让我们学会发呆吧，让我们学会做梦吧，让我们去创造吧……

goanth

阿基里斯是一个很有名的勇士，乌龟是一个所有的故事里的常胜将军，他胜过兔子，也胜过阿基里斯，自从阿基里斯被打败，他便情绪低落的呆在家里，不再跑了。某一天，他们又见面了。

阿说，天啊，我怎么这样倒霉，又遇见了你，上次你以你的诡辩胜了我，然后我灰心的回到家里，突然觉得你战胜我的情景之前有过，不过到底是什么时候发生的，我怎么也想不起来了。乌龟啊，乌龟，你一定无法靠你的诡辩来回答这个问题：

为什么有时感觉现在正在发生的事情感觉之前发生过？

乌说，老朋友啊，你何必这样悲观呢，难道这一次，你同样知道你输了，而我胜利了吗，世界上怎么有常胜这样的事情呢，说不定这次我输了，而你赢了呢？我想，你在提出这个问题后，或许自己曾经尝试思考过了吧，对于我来说，我从来没有思考过这样的问题，所以，何不把你思考所发现的答案说一下呢，或许正确答案在其中也不一定。

阿说，是的，我一开始是这样想的，这要从上次你战胜我的那次说起，我从我的起跑线上出发，而你则在我前面10米的另一条起跑线上。如果现在我奔跑的速度是你的10 倍，那么将会发生什么情况呢？当我来到你的起跑线上时，你已经又在前面1米远的地方了，也就是说，当我离开自己的起跑线达10米时，你离开它的起跑线也有1米的距离了。接着，当我到达乌龟现在的这个地点时，也就是说离开他原来的起跑线11米的距离时，你仍旧在我的前面，领先的距离这时变成1／10米了。这种情况一直继续下去。所以我永远也无法超越你，真是可气，你的推理无懈可击，我实在无法明白你错在哪里了，但是当我同时思考你的话和那个问题，我忽然有了一个突破性的发现。

乌说，真的吗，看你说的上气不接下气，简直是想要一口气把话说完似的，那个发现一定很让人吃惊，是什么，说说看。

阿说，这要归功于我的一个梦，你知道我一直为输于你的事情耿耿于怀，甚至在梦里，我都输于你，在梦里，一个慢吞吞的乌龟在前面跑，而我在后面追，我怎么也追不上你，这实在太让人难以忍受了，后来我开始做不同的梦。

乌说，一个不同的梦，在这个梦里，你赢了吗？

阿说，我既赢了，也输了，我梦到年纪老的慢吞吞的我在前面跑，而年轻的我在后面追，还是我怎么也追不上年老的自己，不过因为赢了和输了都是自己，就比较好接受了，但是奇怪的是，这个梦给了我一个启示，那就是把起跑线看成时间，你明白吗？

乌说，时间把人变老，把人变得速度更快，你的意思是，把时间看成跑道？

阿说，是的，把时间看成跑道，人的一生就好像一次赛跑，早年的时候是在起跑，晚年的时候是在冲刺，很显然冲刺的速度总是比起跑的速度要快很多，所以我才跑不过年老的我的。

乌说，那么，把时间看成跑道，那段论证将变成什么样子呢？

阿说，我从我的起跑线上出发，而未来的我则在我未来10秒后的另一条起跑线上。如果现在我奔跑的速度是未来的我的10倍，那么将会发生什么情况呢？当我来到未来的我的起跑线上时，我已经又在前面1米远的地方了，也就是说，当我离开自己的起跑线达10米时，未来的我离开它的起跑线也有 1米的距离了。接着，当我到达未来的我现在的这个地点时，也就是说离开他原来的起跑线11米的距离时，未来的我仍旧在我的前面，领先的距离这时变成1／10米了。这种情况一直继续下去。所以我永远无法超越未来的我，尽管我的速度比未来的我的速度要快很多。

乌说，那么，如果你无法超越未来的你，然后很自然就可以推理出来，未来的你将超越你越来越多，直到某一天，未来的你将超越你一整圈，未来的你将超越你，给你一个轻蔑的微笑，然后对你说声加油，继续跑下去。

阿说，是啊，这个梦给了我的启示就是如此，想到这里我真是起了一身鸡皮疙瘩，同时发现了一个那个问题的可能的答案，假如未来的我可能给我一个轻蔑的微笑，或者给我一声加油，难道他不会给我一些未来可能发生的事情的信息？

乌说，是有这可能，但是我想，既然你和未来的你都在跑，所以你们相遇的那一时刻一定很短暂，只相遇一下下就又分开了，所以如果可以互相交流信息的话，那一定是超级重要的信息，会是什么样的信息呢？

阿说，我想假如现在我处于一种想要做好事，但是处处遇到难题，一切都那么难的情况下，未来的我肯定会给我一声加油，让我坚持下去，不要轻易放弃，因为未来的我肯定知道做好事虽然一开始很难，但是是一定会有好结果的。

乌说，什么时候会得到轻蔑的微笑呢？

阿说，假如现在我处于一种想要做坏事，未来的我肯定会给我一丝轻蔑的微笑，因为未来的我肯定知道做坏事虽然一开始很快乐，但是到最后一定会有很难下咽的苦果的。

乌说，还会传递什么样的信息呢？

阿说，如果有的人想要热心的做好事，结果反而把事情搞砸了，有的人想要邪恶的做坏事，结果反而成就了他想要打败的家伙，那会传递什么样的信息呢？

乌说，那大概就会传递未来会发生什么事情这样的信息了，虽然相遇的那一时刻是那么的短暂，就像流星划过天际，传不了太多的信息，但是一旦真的未来的你给你传递未来会发生什么事情，然后你没有改变你的决定，于是未来发生的事情真的发生了，于是就会产生现在正在发生的事情感觉之前发生过

这样的感觉，这是你一开始发现的答案吗？

阿说，是的，但是后来我发现，这个答案有个严重的错误，那就是如果你改变你的决定，那样的感觉就没有了。如何避免这个错误呢？

乌说，你是男性，你必定会发现这样的事实：你爸爸有儿子、你爷爷有儿子、你曾祖父有儿子……一直上推到任意n代祖先，不管历史上战争连连，瘟疫流行，金融危机，他们不但都能存活，而且子孙不断，总是有儿子，这可是一个非常小的概率。但假如你因此感动的说，你的出生是一个万年不遇的“奇迹”，那就非常可笑了。

阿说，何以见得？

乌说，因为你能够感慨的前提条件是你的存在本身！那个答案的严重的错误根本无法构成那个答案的致命伤，记得我年轻的时候，我也曾经有过那样的感觉，后来我总是改变我的决定，因为我知道，每一次未来的我给我一些暗示，总是要我改变那个决定，你了解我所说的吗？

阿说，我了解了，那种感觉产生的必要条件是你没有改变你的决定，而一旦你改变了你的决定，将不会产生那种感觉，你的意思是说，如果你在一年的时间里有10次和你的未来相遇的机会，你有机会选择要么体验那种感觉，要么体验改变未来。

乌说，正确，如果你选择改变未来6次，体验那种感觉4次，那么结果就是你会体验那种感觉4次，错过改变你命运的4次机会，然后加深你对宿命论的相信程度，然后继续着你的悲惨。

阿说，是的，未来永远是可以改变的，只要你选对，每次和你的未来相遇的机会，永远要选择去改变未来，不要害怕会犯错，即使你犯了错，等到你超越过去的你的那个时刻，你还可以告诉过去的你，改变那个决定，抓住任何改变未来的机会，勇敢的前进，前进，像个永远前进的象棋里的小兵，等到你到达象棋的最后一条线，你就可以变成王后。

乌说，正确，一开始或许会很难，我记得第一年我只是选择改变未来1次，体验那种感觉9次，第二年我选择改变未来2次，体验那种感觉8次，一次次进步，一次比下一次更有信心，花了十年的时间，我终于可以抓住每一次可以改变的机会。和那种感觉彻底说拜拜了，和宿命论彻底说拜拜了，现在我遇到什么事情都不害怕，勇敢向前，做300％的努力，努力，努力，再努力。

阿说，听了你的一席话，我又有信心继续跑下去了。

乌点点头，慢慢的离开了。

从此，阿基里斯又恢复了练习，信心十足的重新踏上了起跑线。

Dr.Who说：说起来，这种感觉我倒是经常有……例如如下场景。

室友：喂，今天发薪日是吧！

Dr.Who：呃……我怎么觉得这种情形似曾相识呢……

室友：当然啦！每到月末你都要跟我借钱嘛！

Dr.Who：哦……本来以为是心理问题，结果发现是经济问题啊……

第三十四期问题：猫猫狗狗看电视？（查看详情，请点击群博右边栏的Dr.YOU专辑）

本期截至结束时，一共收到了三封符合要求的读者来信，分别来自沉默的老虎、ickcdn和hippotan同学。沉默的老虎从视觉暂留的原理开始说起，用计算机来举例；ickcdn同学带来了一个风雪夜里的一段对话；而hippotan同学则投递来了一篇考据派的强文……

让我们一起来看看。

沉默的老虎

我认为这个问题可以从两个方面来进行分析：技术方面和心理方面。

首先谈谈技术，技术方面就是指的动画技术

说道动画，我们就不得不说说动画的原理——视觉暂留现象。

根据我的理解，关于视觉暂留这个问题，应该从两个方面来理解——图像接收器和图像处理器。

图像接收器就是眼睛、而处理器则是我们大脑中进行视觉信号处理的部分。

在我看来，所谓视觉暂留其实是我们的图像处理器性能不够好。这就好像你的电脑的显卡是个很普通的集成显卡，于是在你玩大型3D游戏的时候，显卡性能不足就会让你的游戏画面很卡，这就是视觉暂留现象。

详细说来是这样的一个过程。

当你的游戏程序把合成画面所需的数据发到显卡的时候，显卡开始对数据进行运算处理，并将处理好的数据显示在你的显示器上，这就是游戏画面，然后他会收到第二批由程序发过来的数据，然后再进行处理并显示。可是，假设，你的显卡性能较差，当第二批数据发过来的时候，他连第一批数据都没有处理完，那会怎么样？他会丢弃第二批数据，如果显卡的性能够差，他还会丢弃第三、第四、第五....批数据，于是你就会觉得你不是在玩游戏，而是在看幻灯片，因为中间的数据已经被丢弃了。

同样的道理，人类大脑当中视觉图像处理部分的性能很显然不算太好，他们在一秒钟以内只能处理大概25批图像数据。那么，假设我会瞬间转移术，我突然出现在你的眼前，然后在停留了仅仅0.001秒就消失，可能你就不会发现我，因为当我出现在你眼前的时候，即使眼睛将这个图像数据发送到了你的大脑相应部门进行处理，可是此时你的大脑连上一批的数据都还没有处理完，哪有时间管这0.001秒的数据呢，直接丢弃。

而鹰、猎豹的图像处理单元显然比人类要发达许多，他们对图像处理的速度更快，所以如果你想给老鹰弄个模拟飞行的游戏的话，你的游戏的图像刷新率可能要非常高才行，我个人估计最起码得150帧/秒，否则它会觉得你在给他放幻灯片。

然后，关于图像接收器——眼睛，我对这个设备的具体性能参数不是很了解。但大致的原理知道一些。

这个器官很神奇，他似乎没有什么刷新率的概念，当射入它的光线发生变化，也就是眼前的景物发生变化的时候，他几乎是立刻就可以做出相应的反应，因为根据眼睛的工作原理，他的这个反应过程其实是个光电转换的物理过程，这种过程几乎没有任何延迟（最多就是电信号的传输延时），这么说来，只要景物发生变化，眼睛几乎立即就会有反应，并将相应的数据发送给了但脑，所以视觉暂留现象几乎完全是由于我们的大脑视觉处理部分不够发达所导致的。

再说说狗狗的事。

狗狗的视觉处理单元是否很发达我很怀疑，因为他的嗅觉和听觉太过灵敏，这样会导致其他的传感系统欠佳。为什么呢？因为我们知道任何动物的脑容量都是很有限的，人类之所以能够统治万物，就是因为人类的脑容量非常大，占身体的比例也非常大。动物的脑容量直接决定了他的整体“系统性能”，如果在长期的进化过程中，一种动物将很多的“系统资源”运用在了听力和嗅觉上，那么他其他方面所能够使用的资源就将非常有限，也就是所谓的“此消彼长”。所以很有可能阿猫阿狗们对视觉图像处理速度比人类快不了多少。也就是说，我们的电视所播放的画面对他们来说也是连续的。所以他们喜欢看电视也没什么很奇怪的了。

再来说说心理，心理方面就是指猫猫狗狗在看电视是心理想的什么。

首先，就算他们看电视的画面不是连续的，他们也很可能会喜欢看，原因很简单，这个玩意对他来说实在太神奇了——不但会不停的变化出不同的图片，而且连起来似乎还有情节，更奇怪的是，居然还有很多奇怪声音从里面跑出来，这都是他的天性所没有告诉他的。我认为，动物的很多知识甚至是由他的基因告诉他的，也就是我们所说的最近本常识。举例来说，很多小Baby在出生后不久就会对周围的食物产生浓厚的兴趣，比如摇篮上方悬挂的飞机玩具、可以弄出声响的摇铃等等。他们很容易被这些东西吸引注意力，可是我觉得好像没有哪个Baby在撒尿的时候对自己那个“冒水”的东西感兴趣。为什么呢？这个东西如此神奇，可以弄出很多液体、可以让自己变的舒服甚至“冒水”的时候还有声响，可为什么他们对这个神奇的东西却没有兴趣呢？因为他知道这是什么东西，这是他的基因告诉他的。人类就是这样——我们只会对我们不理解的事物产生好奇，猫狗也一样。

随着年龄的增长，他们对人类的时间越来越熟悉和了解，可是我认为电视这个东西超出了他们的“理解”范围，他们无法明白为什么一个方形的东西里面会不停的变化出不同的图片，传出许多声音。这就是他们对电视好奇，喜欢看电视的原因。他们喜欢看电视就像动物都会对镜子很好奇一样。

那么说了这么多，猫猫狗狗在看动画片时，他们眼中的动画片是什么样的呢？

我认为，由于他们的视觉器官和人类的很相似，所以，很有可能他们所看到的影像和我们人类看到的影像也很相似。有人说猫狗是色盲，那么，我们可以想象色盲的人类看电视时是什么感觉？我想猫狗就应该是类似的感觉吧。

这是从纯“技术”角度分析。

从心理角度来分析，我认为猫狗很可能还不是很能够分辨现实和电视画面，我曾经看到一只宠物犬对着电视狂吠，原因就是电视里面有一只狗也在狂吠，而且这是电视还处于消音状态！可见，狗狗对电视的理解能力还是非常有限的。同时，这也受电视画面风格的影像。

比如说动画片是《哆啦A梦》风格，还是《圣童降临》的风格？风格的差异也很可能让狗狗对他的理解产生巨大的差异。

ickcdn

在一个冬日的傍晚，在风雪交加之中，有一男子骑马来到一家客栈。

他在铺天盖地的大雪中奔驰了数小时，大雪覆盖了一切道路和路标，由于找到这样一个安身之地而使他格外高兴。店主诧奇地到门口迎接这位陌生人，并客气的把客人请进了屋里。

客人喝了温暖的茶，缓过神来后，看见店主养了一只猫和一只狗。狗狗和猫猫在沙发旁边看着电视，店主认出了客人是著名的科学家xxx,于是说：和我相依为命的一只猫和一只狗是我的最爱，他们很爱看电视，特别喜欢看动画片，是否可以问你个小问题，猫狗眼中的动画片是什么样子的？

客人说，猫的视力很敏锐，在光线很弱甚至夜间也能分辨物体，而且猫也特别喜欢比较黑暗的环境。在白天日光很强时，猫的瞳孔几乎完全闭合成一条细线，尽量减少光线的射入，而在黑暗的环境中，它的瞳孔则开得很大，尽可能地增加光线的通透量。猫的瞳孔的阔大和缩小就像调节照相机快门一样迅速，从而保证了猫在快速运动时能够根据光的强弱、被视物体的远近，迅速地调整视力，对好焦距，明视物体。猫只能看见光线变化的东西，如果光线不变化猫就什么也看不见，所以，猫在看东西时，常常要稍微地左右转动眼睛，使它面前的景物移动起来，才能看清。所以，可以肯定的是，如果猫在看电视的时候没有左右来回转动眼睛，那么它肯定没有在看电视。

店主说，难道你的意思是，所谓我自认为的猫喜欢看电视只是我的自作多情，只是猫在欺骗我的感情吗？

客人说，是的，猫和狗都是色盲，所以彩色电视在它们看起来就是黑白电视，而且电视是根据人的视觉暂留时间设计的，猫和狗的视觉暂留时间比人要大的多，所以猫和狗看不到连续的画面，只能看到不连贯的画面，当然，没有可能是欺骗你的感情，不连贯的画面总比什么没有好吧。

店主说，可是我是个没有什么文化的人，视觉暂留时间是什么呢？

客人说，双眼保持静止不动的盯着前面屏幕上的一个固定光点，不一会儿你会发现注视点漂动起来。这是什么原因呢？

店主说，这是因为因为背景上没有任何参照物，而使人眼无法聚焦导致的。

客人说，是的，看见你有个dv，你应该了解如果你设定dv为自动聚焦，那么当拍天空这样的背景上没有什么参照物的情景时，dv就会跳来跳去，当dv的焦点跳来跳去，就会显示出物体在跳来跳去，了解这个就容易了解视觉暂留时间了。

店主说，我想，视觉暂留时间并不是普适的，而是和测量的仪器有关的，狗的视觉暂留时间和人的视觉暂留时间肯定不同。人的大脑是具有比狗的大脑更高的运算速度的，所以猫和狗的视觉暂留时间比人要大的多，视觉暂留时间和一个著名的物理量有关，那个物理量叫普朗克常数。下面我们通过对比普朗克常数和视觉暂留时间来了解什么是两者。

客人说，首先普朗克常数是由普朗克(M. Planck)为了解释所谓的黑体辐射而引入的一个概念。黑体辐射是一种辐射，黑洞就是理想的黑体．首先，我们要找对应物，黑体辐射的对应物是电视辐射，也就是所谓的电视剧，动画片，黑体的对应物是电视。

店主说，普朗克常数是如何定义的呢？

客人说，马克斯·普朗克在1900年研究物体热辐射的规律时发现，只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果相符。这样的一份能量叫做能量子，每一份能量子等于hv，v为辐射电磁波的频率，h为一常量，叫为普朗克常数。

店主说，由此如何定义视觉暂留时间呢？

客人说，猫克斯在某年研究电视辐射的规律时发现，只有假定电视画面的发射和吸收不是连续的，而是一份一份地进行的，计算的结果才能和试验结果相符。这样的一张画面叫做画量子，每一份画量子等于hv，v为电视辐射的频率，h为一常量，叫为视觉暂留常数。

店主说，如此定义的视觉暂留时间有什么性质呢？

客人说，所谓电影是每秒24次的谎言 ，是因为电影是利用了人眼视觉暂留现象，把每秒24格的固定画面连续“运动”，人的肉眼看起来就好像是活动的画面，其实只是24格的固定画面而已，所以说电影是每秒24次的谎言。 换句话说，人的视觉暂留常数为24.

店主说，狗和猫就不同了，每秒24次的速度对于狗和猫的大脑实在是太快了，它们无法把24张图完全看完，顶多看4，5张，于是24张只看到第1，5，10，15，20，25张，所以对于他们来说，电视好像幻灯片一样，是不连续的。

客人说，错的，对于它们来说，电视也是连续的。和人的不同之处是，如果狗的世界里有科学家，他一定会说，电影是每秒5次的谎言 ，不是24。

店主说，经过这段讨论，我终于了解到视觉暂留时间是什么意思了，考虑电影以每秒24次的速度放映，人首先看到第一张图，然后第一张图残留在人的视觉系统1/24秒，然后第一张图出现了，第二张图继续残留，如此类推，就产生了运动的错觉，了解电视的理论是容易的，了解量子的理论是难的，最后如何从电视的理论类推到量子的理论呢？

客人说，如果把人类比成星球a，把狗类比成星球b，人和狗的视觉暂留常数的不同，就可以类推成，在不同的星球，普郎克常数可能是不同的。

店主说，反正目前关于普郎克常数的测量都是在地球上的，最少你说的有可能有道理。

客人说，还有，如果电视是平面的，而看上去是三维的，那么宇宙怎么可能不是二维的，而只是看上去是三维的呢。

店主说，确实，平面的电视上上演的大多是三维的电视剧，现在的动画片也都三维了。

客人说，目前最高深的物理，弦论里有个全息原理，一个包含引力的动力学系统可以用其边界上的一个量子理论描述。其本质是什么，其本质就是在说，宇宙是二维的，我们感觉到的三维空间，仅仅是因为我们有两个眼睛，仅仅是因为两个眼睛产生的错觉。

店主说，时候不早了，早点休息吧。

客人于是去休息了，第二天，他离开了客栈，不知道去做什么去了。

hippotan

炎炎夏日，漫漫假期，Dr.Who窝在软绵绵的沙发上看电视，哇塞，波士顿凯尔特人对芝加哥公牛？精彩啊！但他家的狗狗此刻也躺在旁边盯着电视，它的眼中又是一个怎样的世界呢？

1. 它能看得清楚电视里面的东西么？

这得取决于Dr.Who家的是什么电视！这台电视有两个参数很关键：刷新率和分辨率。

1）刷新率之所以关键，是因为眼睛存在着视觉暂留效应，即每个视觉刺激成的像都会在视网膜上保留一段很短的时间，当下一个刺激呈现的间隔短到一定程度时，就会造成一个连续画面的知觉。所以当屏幕的画面刷新得太慢的时候，我们就会觉察到画面在闪烁；而当刷新速度到达一定频率时，我们就不会觉察到屏闪现象了。这个使得我们有50%机会分辨到屏闪的刷新率被称为融合关键频率（CFF，critical frequency of fusion）。

研究者给狗同时呈现一个连续光和一个特定刷新率的光，看看狗能否分辨出异同¹。 狗能够判断对50%的那个特定刷新率，也就是狗的CFF，大概在70-80Hz。传统CRT显示器的刷新率恰好在70-80Hz，而LCD显示器则可达200Hz。所以，如果Dr.Who家里的电视是LCD，他的狗狗就肯定不会受到屏闪的困扰了。

不过，是不是Dr.Who家的电视是CRT，就真的只能看到屏闪，其他什么都看不清楚了么？非也非也，其实狗狗还是能看到球员的动作的，而且不会受很大的影响。

这里需要区分两个概念，视错动觉（motion illusion）和频闪融合（flicker fusion）。如果你有一本在连续页面上绘有连锁动作的手翻漫画书（图1），快速翻页的时候，看起来就会觉得漫画上的人物在动（但你仍能觉察到书页的翻动），这种错觉就是视错动觉。而当你翻页的速度再快一点，快到你觉察不出来书页的翻动，这个时候就达到频闪融合了。引起视错动觉和频闪融合所需的频率是不一样的²，前者比后者明显要小好几倍，如10Hz就能引起视错动觉的，而频闪融合的频率就是上文所说的CFF，对狗来说是70-80Hz。

图1 手翻书

由此可见，Dr.Who的狗狗也许会因为CRT屏幕上一闪一闪而看得不是很爽，但还是能看清楚球员们的动作的。

2）为什么分辨率又那么重要呢？

如果狗的眼睛尖得像老鹰一样在高空能轻易分辨地上的一只田鼠，那么电视屏幕对狗来说就是无数会发光的像素点而已。不过，狗的视觉分辨率也许比人还差许多！在人的视网膜上，一个感光的视杆细胞（见下文）是连着一个神经细胞的，而在猫(注意，是猫，但狗的估计也类似³)的眼睛中，这个比例变成了4：1，也就是，每四个感光细胞的信息才有一个神经细胞来处理。精确度相当于人眼的1/4-1/3。打个比方，狗在6米处能看清楚的细节，人在20米左右就能看清楚。

所以，正常来说趴在Dr.Who的沙发旁边看电视，狗狗的眼中也许只是屏幕里一团团东西在动。除非…Dr.Who是个大近视眼，那么他的沙发自然也就离得电视很近了…

2. 它能分清这两个球队么？

假设Dr.Who家中是一台60寸高清LCD大电视，那么狗狗终于能舒舒服服地看球赛了吧？但是两个球队，穿得是不同颜色的衣服，它能分辨各种颜色么？

哺乳动物的视网膜上有两类感光细胞──视锥和视杆细胞。视锥细胞主要负责黑暗环境的视觉和对运动物体的觉察；而视杆细胞分若干种，每种对特定波长的光有最大的反应，换句话说，一束特定波长的光能不同程度地激活这些细胞，它们向神经细胞发送不同强度的信号，最后整合而成各种色彩的知觉。人的视杆细胞有三种，分别对蓝紫色、绿色和黄绿色最敏感，而这三种颜色也构成了人颜色知觉的三原色（trichromacy)。但除了人和其他许多灵长类之外，包括狗在内的大多数哺乳动物只有两种视杆细胞。所以当一束光射入眼睛时，人的色觉来源于三个不同的信号，而狗的色觉只来源于两个不同的信号，变化的维度少了一个，知觉到的色彩也就少了一些。

对于狗来说，分辨绿色、黄绿色、黄色和红色是一件困难的事情，这粗略等同于人类的红绿色盲。但不幸的是，凯尔特人的球衣主色是绿色，公牛则是红色。所以，这时候狗狗一定很纳闷，为啥那群人全是穿灰衣服的呢(图2)？

图2 人眼中的（左）vs.狗眼中的（右）屏幕假想图（版权：Getty Image)

3. 它会觉得屏幕里的是真的人么？它会看见球就追么？

狗遇见陌生人，要不就蹭过去嗅一嗅认识认识，要不就紧张得甚至狂吠不止。总之，看见一只狗对陌生人无动于衷是一件奇怪的事情。问题是，电视里如此之多的陌生人，狗狗见了为什么没有反应呢？

（实际上，解决这个问题对动物性为学的实验研究者尤为有意义。就好像在研究非洲绿猴对不同天敌的不同反应时，估计没有人可以把真的天敌一一抓来给它们看，但如果找到一种方法能让它们“真的”认出视频里的天敌，那么就可以通过放视频来引发它们躲避天敌的行为了。）

一些研究者²提出，有两个因素可能影响着动物对一个像是否真实的知觉：

1）像的大小比例：电视机里的像，看上去距离自己只有几米，但大小却和真人不成比例，这也许能使狗狗没有认出那些人来。可惜的是，目前还没有人去考究过是否如此。

2）像的立体性：屏幕上的像都是2维的平面像，缺乏深度视觉带来的额外信息。但是来自匈牙利的动物行为学家Peter Pongracz等人做了一个投影仪成像的实验，结果发现，狗对2D人像的辨别，其实也不错──一个真人（3D）或者一个与真人等大的投影视频人像（2D)给狗狗一个提示的手势，告诉它们哪儿藏着食物，结果2D和3D的提示它们都能看懂，最终都能找到食物。（难道狗狗不能靠嗅觉么？请接着看下文）

这么看来，一台高刷新率的投影大电视，也许会给狗狗以最真实的NBA现场感。但最后还有一个问题！

4. 为什么狗狗要看电视？

NBA有什么好看的？一群人围着一个球跑来跑去而已嘛。别的节目也如此，一群年轻男女在吼来吼去，一个中年太太在炒来炒去，几对男男女女在哭来哭去…这些人类的玩意儿，凭什么要一只狗感兴趣？

但也许，不知道大家有没有想过，狗看电视也许只是因为Dr.Who正在看电视呢？它也许什么都看不懂，但只要是它主人所注意的东西，它就会特别留心。

从进化的角度上看，狗能够在今天和人形成这种和谐的共生关系，分享资源和栖息地，像狼一样特立独行的野性是不行。无论是宠物狗还是流浪狗，它们每天必须面对的一个挑战，就是如何和一个叫做人类的物种打交道。和别的很多物种选择了彼此竞争这条路不一样，驯化（domestication⁵）的过程，减少了狗的祖先的攻击型，使得它们越来越温顺，越来越宽容。

图3 两个看上去相同的容器，狗会选人指着的那个.(版权：MPIEVA)

所以，当实验者用手指指着藏有食物的容器时（图3），黑猩猩不能理解这是实验者在帮助它们去寻找食物，因为它们一直习惯了互相竞争，它们得经过上百次的训练，才能机械式地学会“指着那代表了那有食物”的联系。但如果同样的实验让狗来完成的话，它们会“乖乖地”选择实验者指着的那个容器，而且，无论是一直和人待着的宠物狗，还是从小就圈养着很少接触人的狗，无论是成年的狗，还是很小的狗，都令人吃惊地表现出这种倾向⁶。

（很多人会问，它们不能靠嗅觉找出来么？其实当实验者什么提示都不给的时候，它们并不能找出食物的所在，只是随机的懵一个。而笔者亲自尝试过做这个实验，当我的被试没有得到任何提示的时候，它干脆蹲在那，一种信任的目光盯着我，等着我告诉它答案。）

当然，如果要验证狗狗看电视是否真的是因为主人正在看，最直接的办法是让Dr.Who把电视开着，却坐在沙发里看书。看看狗狗是否还像以前那样爱看电视了？

最后的最后，我们也许知道了让狗狗看得最舒服的应该是一台高刷新率高清超大屏幕的电视，还得要有主人在旁边。不过，还有两个大大的问号一直困扰着我，就留给大家找答案了：

狗是不是真的爱看电视？

猫呢？

Dr.Who说：汪！汪！看，节目多好看！……啊！你咬我干什么……