首页 >> 我是Dr. You >> 问题 >> 文章

虽然现在还算夏季,但也不妨来聊聊冬天的话题。本期Dr.YOU的题目来自松下问答niaodan_1988网友一年多(发指呀!)前的提问: 冬天树叶为什么会自己打卷儿?https://songshuhui.net/forum/viewthread.php?tid=1596

Dr.Who纳闷的还有一点:为什么有些树叶冬天不打卷呢? 卷还是不卷,看来还真是个问题呢。

本期问题的来信截止期为8月8日晚12点。让我们期待新的Dr.You~~

新来的同学,请继续阅读什么是Dr.YOU。查阅往期内容及优胜者,请点击群博右边栏的Dr.YOU栏目。

==================== 什么是Dr. YOU ==========================

我们都曾梦想过成为万事通,就像机器猫的口袋,能应付朋友提出的所有问题;我们也曾时不时冒出古怪问题,它们中的绝大多数都未获解答,随着少年(或 成年)梦想慢慢灭掉。

事实上,由于个体知识的局限,谁都不可能真正包治所有疑难杂症。然而,在互联网时代,当我们汇聚在一起,真有可能无所不能。在这个栏目里,松鼠想和 读者们一起来打造一位真正的问不倒先生,姑且叫他Dr. YOU吧,你们中的任何一位,都有机会成为他!

别小看我们!这里绝不会出现“人一共有几颗牙齿”这样的简单知识型问题,不会有“怎么样动心脏手术”这样的专业问题,也不会出现“打呵欠会传染吗” 这样被解答过无数次的“陈词滥调”型问题,你也不要以为求助google或wiki甚至百度百科就可以获胜。我们严阵以待,琢磨出最精怪最有趣的问题,来 刁难Dr. YOU。

每两周,我们会在这里提一个问题,如果你觉得能够解答,就告诉我们吧,在这一刻,你就是所有人眼里最牛X的Dr. YOU。

规则说明:

1) 你可以在主贴下尽情讨论。但是,只有当答案超过500字(但不鼓励超过1000字),并在科学松鼠会的论坛“松鼠学堂”https://songshuhui.net/forum/forumdisplay.php?fid=15注 册并贴上答案,或者将答案发送至 DrYou@songshuhui.net,你才可能成为真正的优胜者。如果你在“松鼠学堂”发布稿件,你还有机会成为科学松鼠会的亲友团,获得直接进入 论坛“橡树大厅”版块的机会,也可以优先参加我们的各种活动

2)我们每两周的周一出题,下一周的周日晚十二点截止。优胜者将在投稿的读者中产生。你有两周的时间充分思考、寻找资料。我们将就每道问题评出一到 两位优胜者,文章的科学性与文字性都将被考虑到。获奖者会被宣布成为本轮的Dr. YOU,我们还将为他送上一份神秘礼品!

松鼠小贴士: 我们无比鼓励看到一个问题的多角度解答,例如,回答“人为什么有两个鼻孔”时,您可以考虑动用建筑学知识……你也可以结合自己的生活经验来解答。所以,不 要觉得某个问题与你的专业领域无关,或许你能给出出人意料的漂亮解答,让所有人都吃一惊!

3)答案将由Dr You编辑整理修饰,发表在科学松鼠会主页以及平面媒体上。该文字版权归科学松鼠会所有。

往期内容,请点击松鼠会主页右上栏的Dr.YOU项目查阅详情。

0
为您推荐

23 Responses to “[Dr.YOU第64期]树叶为什么会打卷”

  1. 繁星若尘说道:

    抢沙发!
    我觉得树叶会卷是由于失水吧
    不会卷的是因为失水不完全
    嗯……我再考虑下

  2. doremisola说道:

    秋风伤了树叶的心,树叶卷起来给自己一点温暖
    哇咔咔咔好酸啊~

  3. 真陆行鸟说道:

    可能与叶脉有关,叶脉里有维管束,导管是死细胞,无论失不失水都不会变形,而其他的组织失水后会皱缩,然后就顺着叶脉卷起来了

  4. hcG说道:

    树叶为什么会打卷?应该是失水所致。
    假设正常的树叶是平的。由于叶子的正面和反面是不同的,这个不同体现在其内在结构和环境。树叶的正面和反面有不同的叶脉结构。观察正反面的颜色也有微小的差异,颜色的差异归根结底是内部分子尺度上的结构的差异引起的。其环境不同体现在,其正面和反面受到的光照不同。

    对于一颗健康的树,即使在酷暑,由于蒸腾作用,叶子照样不会枯萎。但是随着秋天的到来,或者过高的温度,蒸腾作用将烤干叶片。当然,对于一些特别的树种,比如松树,是常绿的,即使到了冬天亦是如此。总之,由于外在或内在的原因,叶片的水分会被蒸发,从而使得叶片干枯。这里的重点是,被抽干了水的叶片常常会自然地打卷。为什么?鉴于叶片是二维的,为了简单地说明问题,我们考虑一维的物体,即一根弹性棒。叶片失水会导致收缩,所以失水与施加一个应力的效果是一样的。如果我们两端压一根弹性棒,当压力超过一定大小后,棒子就会弯曲。这是弹性力学中的不稳定现象。至于棒子会朝那个方向弯曲,那完全是随机的。事实上这个受压弯曲的棒子的模型,常常被物理学家当作所谓“对称破缺”的例子,弯曲之前棒子是直的,具有很高的对称性,弯曲后棒子会取无数种弯曲方式之一种,但是一旦取定,又无法回到另一种弯曲方式。这些有点扯远了,重点是,像一维的弹性棒一样,二维的叶片在失水(=施加应力)到一定程度后同样会弯曲。

    这里有两个问题,为什么我们可以把叶片看做是弹性物体,它看上去和橡皮筋是那么不同?那么什么是弹性呢?假定我们去打扰一个物体,然后撤去你的扰动,如果这个物体的状态能够回复,那么我们就说这个物体具有弹性。运用这个定义,我们很容易理解(通过经验),叶片在小扰动下的确是一个弹性体。第二个问题是,为什么我们常常看到叶片是往上打卷的?这个问题我们可以从开始讲到的叶片的正反面不对称去理解。因为叶片上面受光照较多,所以水分失得也多。这相当于叶片上面收缩得更加厉害,当然叶片也就向上弯曲了。这其实是软物质物理学中弹性膜的所谓“自发曲率”的来源。

    事实上,这个“打卷的叶子”系统,也可以从微分几何的角度去描述。我们可以引入“度规”的概念。“度规”可以理解为“尺子”, 是用来测量叶子这个曲面上的两点之间的距离。对于形变前的叶子,其曲面是Euclidean。在失水的过程中,“度规”在改变,变成了non-Euclidean。为了降低一个non-Euclidean的面内应变能,它喜欢以“弯曲”的方式镶嵌于三维的Euclidean space。

  5. 小倩说道:

    明显是遭了虫害..

  6. 维安说道:

    我想是因为冬天来了,有的树很坚强,依旧把叶子平展迎接风雪的侵袭,而有的树就像小姑娘一样,感受到寒冷,然后自己抱着自己取暖~很不科学~~

  7. hbchendl说道:

    这是个简单的问题,但楼上各位似乎并没有说对。

  8. 小倩说道:

    同学...那你说说看咯..

  9. CISSIE说道:

    因为叶子只有卷起来落下时阻力最小,比较容易垂直落下,比较不容易被秋风吹得太远,这样才能落叶归根啊!

  10. CISSIE说道:

    叶子说:都伸展了一夏天了,也该弯弯腰,休息一下啦。

  11. Zuodd说道:

    正反面密度不同吧.

    • hbchendl说道:

      沾点边了。但还没说到关键之处。

      • 繁星若尘说道:

        那就是和气孔有关?
        反面气孔多……
        不过树叶黄了叶肉就是死细胞了吧

  12. FISH说道:

    跟栅栏组织和海绵组织有关吧?

  13. 江明月说道:

    失水 细胞死亡 叶肉萎缩 导致的

  14. 我是搓板说道:

    我觉得是因为失水后叶片自然收缩,但收缩程度不同,正反两面的柔韧程度也不同

  15. 倪哲斌说道:

    会不会跟纸张受水打卷一样?

  16. dob502说道:

    性状不同的多层构造,水分散失速率不同的话,不卷才不舒坦哈。

  17. 小启说道:

    难道是叶子的结构上的问题。和纤维构成的问题。

  18. 阿甘说道:

    天气冷了,卷起来暖和。

  19. [...] “落叶不是无情物,化作春泥更护花。”这样说似乎也没错,树叶来自土壤,枯萎后又回归土壤。但为什么枯萎的树叶为什么会自己打卷儿?本期Dr.You要解答的正是这个问题。下面有请获奖者hbchendl! [...]

  20. [...] “落叶不是无情物,化作春泥更护花。”这样说似乎也没错,树叶来自土壤,枯萎后又回归土壤。但为什么枯萎的树叶为什么会自己打卷儿?本期Dr.You要解答的正是这个问题。下面有请获奖者hbchendl! [...]

Leave a Reply