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磁铁为什么会随着时间的推移而失去磁性?

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当我把一块崭新的磁铁借给爷爷,他却拿它扔在炉子里面吸废旧铁丝时,我的心简直在滴血!这世上有许多会因为时间的流逝而变得更好的东西,酒、牛仔裤和皮夹克,以及你的退休金数额,但磁铁似乎并不是其中之一。

贴在冰箱门上的冰箱贴,过几年就会脱落;儿童画写板上的磁铁,同样会随着时间的流逝而失去强度。事实证明,即使号称是“永久磁铁”也并不能真正永久。

消磁这个过程,通常是人为的,但也会自然发生。极端的温度波动、由于机械损坏造成体积损失、存储不当、磁滞损失以及腐蚀,都会导致磁铁长期失去磁性。在了解磁铁如何失去磁性之前,我们不妨先了解一下磁性的成因。

磁力是自然的四种基本力量之一,是由带电亚原子粒子,特别是电子运动产生的。这些带负电的粒子在原子核周围不断旋转,同时也围绕着自己的轴旋转。后者的正式名称为电子自旋,是一种内在属性,主要作用于产生吸引力或排斥力,我们称之为磁力。

也许你会问:如此说来,世界上的每一块物质都包含着数以万亿计的电子,而每一个电子都是一个微小的磁铁,岂不是到处都是磁铁?可是我们看到的是,我们周围的许多物体都不具备磁性。

这是因为,大多数电子会抵消彼此的磁性。根据泡利不相容原理,在同一轨道壳层中的电子具有相反的自旋,因此会抵消彼此的磁性。而在某些元素中,如铁和钴,最后的价层只有一半被填满,并且含有未配对的电子。由于没有相反的电子来中和它们,这些未成对的电子共同赋予它们各自的原子磁性能力。

在形成晶体时,原子的磁矩可以朝同一方向排列,也可以不朝同一方向排列,这取决于产生最小内能的结果。单个磁矩相互平行的区域称为磁域。这些磁域和单个原子对外部磁场场的响应形成了各种磁性材料分类的基础。在外部磁场的作用下,当每个磁域都朝向同一个方向时,一种元素或材料就开始像永磁体一样运行。

除非其磁域精确对齐,否则磁性材料就不能称之为真正的磁性材料,。任何单一磁域方向的改变都可能导致净磁强度的损失。很多自然因素会促使这些磁域随机化,但最常见的、最具破坏性的就是过热。

虽然表面上一切似乎都很平静,但在微观层面上,原子却在不断振动。它们振动的程度取决于它们的能量状态,而能量状态又取决于它们的温度。温度的任何微小波动都会影响原子振动的强度,从而对整体磁性强度产生影响。温度降低会放大磁铁的磁力,而温度升高则会对其产生不利影响。

当暴露在高温下,磁铁内的原子开始以越来越快的速度和更加疯狂的方式振动。这就迫使一些磁域不对齐,从而导致净磁力降低。在足够高的温度下,所有的磁域被推入错位,磁力完全丧失。磁铁失去其永磁能力的温度称为居里点或居里温度。

如果磁体被加热到居里点以下的温度,然后冷却,那么尽管强度可能会略有降低,但磁铁将重新获得其磁性。然而,将磁铁加热到超过居里点后冷却,它将无法重新获得磁性。在这种情况下,需要引入外部磁场来重新调整域并再次磁化材料。

虽然高温是消磁的主要方法之一,但铁氧体磁铁需超过460°C、阿尔尼科磁铁需超过860°C、钐钴磁铁需超过750°C 、钛磁铁需超过310°C,日常生活中磁铁暴露于如此高的温度水平并不常见。所以,磁力的自然损失主要由于其他因素。

首先,是存储不当。虽然这看起来微不足道,但正确的磁铁存储是至关重要的,从而确保它们不会随着时间的推移而失去强度。同时,还要尽量避免它们损害你的信用卡、硬盘驱动器、显示器等物体。

大多数磁铁含有适量的铁,众所周知,铁元素在有氧和水的情况下会被腐蚀。最常用和最强的钕磁铁,也是最容易腐蚀的,因为它的铁含量超过60%。由于腐蚀改变了使材料具有磁性的底层化学结构,所以导致了整体强度的损失。即使现在的磁铁有些已经开始使用防腐蚀涂层,但在存储磁铁时仍需小心。

总有你不知道的事,一块磁铁不正确地放在另一块较强的磁铁附近也会失去部分或全部磁性。不同磁体的相似磁极不能相互接触或接近,因为较强的磁体会迫使较弱磁体的磁域改变方向。在某些情况下,可能发生两极完全反转。这种由于外部磁场造成的磁性损失称为磁滞损失。

同时,磁铁尺寸的减小或任何结构损坏也会导致磁性强度的下降。毕竟,相同材料组成的磁体产生的磁场取决于磁体的大小。磁体越大,产生的磁场就越大。以碎片形式出现的结构损伤将使磁体的尺寸减小,从而降低其磁强度。

此外,剧烈的冲击,例如反复敲击磁铁或将其摔在坚硬的表面上,也会迫使磁域偏离方向,降低磁性。然而,这只适用于某些永磁体。钕、钐钴和铁氧体磁铁非常脆,如果掉在坚硬的表面或被锤击就会破裂。不过,阿尔尼科磁铁非常强,在机械应力下不会断裂或开裂。

如果你想要延长磁铁的寿命,你最好把它放在一个干燥的盒子里。如果要将多个磁铁放在一起,可以将一个磁体的S极与另一个磁体的N极相连,马蹄形磁铁也可以这样储存。

即使有这么多种因素会导致磁性消退或降低,但是哪怕在很长的一段时间里,磁力的下降也是微不足道的。例如,钐钴磁铁需要700年左右的时间才能自然失去一半的强度磁力,而钕磁铁每个世纪只会失去大约5%的磁性。

所以你大可放心,现在放在你抽屉里的磁铁绝对足够你用一辈子,甚至可以作为传家宝传给你的孙子,只要你没有一个喜欢突发奇想的爷爷。

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为什么年龄越大,越需要多喝水?

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我知道,在这个年轻人个个都拿“保温杯泡枸杞”当梗的年代里,一定还有相当一部分人从未想过养成良好的喝水习惯。眼看着最早的那批90后已经光荣地奔了三,鹿角网实在是坐不住了,不得不跳出来善意地提醒各位:年年岁岁花相似,岁岁年年人不同,天凉勿忘加衣裳,人老还得多喝水……

这当然不是我信口胡诌,这是渥太华大学一群勤勤恳恳的专业研究人员提出来的,是货真价实的科学建议。

要知道,随着生理年龄的增长——我知道你就不爱听这个,可我这还不是为了你好?——我们的身体与以前相比也会有很大变化,它可能无法调节汗水流失的速度,所以即使你不渴,也要喝水,这一点非常重要。

不仅如此,我们还需要喝更多的水来弥补体温调节的变化。因为补水是调节体温的关键,有助于抵御许多其他健康问题。

人在达到一定年龄后,在运动过程中,脱水不会像年轻时那样减少热量散失或导致体温升高。这在表面上看起来像是一桩有益的变化,但是,这同时意味着老年人在锻炼时,他们的身体不会调整汗液流失的速度,以防止进一步脱水。这将导致他们的心脏与年轻时相比承受了更大的压力,心率也会有更明显的增加。

老年人对升高的血液渗透压(盐浓度)的敏感性降低,可以解释在运动和高温时,脱水对老年人听力丧失和体温调节的影响减弱。与年轻人不同的是,老年人的体温调节不受血液中盐分增加的影响。而较低的体温调节效率则会增加中暑和不良心脏问题的风险。

随着年龄的增长,我们位于下丘脑的口渴中枢不再像以前那样活跃,因此大脑并不总是发出我们需要喝水的信号。因此,越早养成良好的喝水习惯,对我们的身体的好处就越多,起码你除了大脑以外,还能增加一种提醒你摄入水分的机制。

你可能已经发现,很多年龄稍大的人似乎对寒冷的耐受力更差,他们受不了空调那种凉嗖嗖的感觉,总是担心你会冷,其实是他们自己觉得冷罢了。随着年龄的增长,我们也会更喜欢温暖的温度,但往往过于温暖的环境会导致出汗过多,很可能在你没有意识到时候你就已经脱水了。

老年人一旦脱水,首先受损的器官之一就是肾脏,它会导致急性肾衰竭,还会导致电解质失衡,这可能是致命的。

另外,对于一些年长的男性而言,还存在一个特殊的问题,那就他们不知道或者不接受自己的身体随着年龄的增长已经发生了变化。他们可能会想,我一辈子都这样不也没出什么问题,为什么现在要我改变?

他们对此不以为然,却忘了“廉颇老矣,尚能饭否?”这句“至理名言”,还在幻想老骥伏枥,当真是壮心不已。很多时候,我们不要过高地估计自己的身体状况,盲目自信只会害了自己。

年龄越大,我们的身体就越容易变得“干”,届时我们体内的水分占比可能会从原本的大约70%降到只有50%。脱水会导致疲劳和肌肉无力等问题,即使是轻微脱水到98%左右的正常程度,也会对一个人的新陈代谢产生负面影响,降低运动和器官功能。”

其实,我们大多数人从来没有经历过与脱水相关的严重症状,因为一般的脱水基本都是轻度的,所以几乎不费吹灰之力就能弥补。可是,总有你不知道的事,很多人实际上一直生活在轻度脱水的状态下,因为他们不爱喝白开水,偏爱咖啡、茶、含咖啡因的饮料和酒精这些利尿饮料。

除了感到口渴以外,脱水还有一些其他的症状可以供参考,例如尿色深或不频繁、皮肤和嘴唇干燥、肌肉抽筋(尤其是腿、脚和手)、低血压、心率升高、疲劳和全身不适。再说一次,不要把口渴视为补充水分的唯一信号。

毫无疑问,坚持喝水是最好的补水方式,白开水才是最好的补水利器,这样我们的身体可以直接获取水分,而不必同时处理糖、添加剂和其他对健康没有任何好处的成分。多喝水还可以对免疫力产生一些积极的影响,摄入足够的水分可以帮助身体自然地摆脱细菌和其他毒素,从而帮助你保持健康。

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你为什么会害怕虫子?

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“啊!——快把它弄出去!快点!——”不止一次被我妈的尖叫声吓到心跳停顿、双耳蜂鸣、头皮发麻。

我承认谁都会有害怕的东西,只是有的人的反应很轻微,有的人的反应则很惊人,无论经历多少次,都不能习惯。也许在他们内心里,那一刹间的恐惧仿佛是与生俱来的,因此在面临恐惧源的那一刻,他们用尽了全身力气表示抗拒。

随着社会的进步,网络的发达,我们得以了解到各种以前从未听说过的疾病名称,例如强迫症、锐声恐惧症、深海恐惧症、密集恐惧症等,以及我们今天要谈到的——昆虫恐惧症。而以上这些,我妈几乎都占全了。

昆虫恐惧症,是一种对昆虫过度的、非理性的恐惧。这种恐惧源于对昆虫的外表、活动或数量的厌恶或反感。同样的,人们对一些令人恐惧的昆虫的反应可能从轻微的烦恼到极端的恐惧不等。对此,你千万不要脱口而出:这东西有什么好怕的?

因为许多患有昆虫恐惧症的人,甚至会尽量避免户外聚会,以及其他可能与昆虫接触的场合。这种障碍会影响生活的各个方面,包括工作、学习和人际关系。一个患有昆虫恐惧症的人可能意识到自己的行为是不理性的,但却无法控制自己的反应。

人们可以有许多正当的理由来讨厌昆虫。首先,一些虫子依靠人类的身体存活,像蚊子、跳蚤和虱子这样的昆虫可以把疾病传播给人类。在它们进食的过程中,可能会转移一些致命疾病的病原体,如疟疾。昆虫与疾病的联系,自然的引起了人类对昆虫的警惕和避开它们的想法。

此外,昆虫的外表也可能是有人害怕昆虫的另一个原因。昆虫的解剖结构与我们所熟悉的完全不同——有些昆虫有比人类更多的眼睛、附属物或其他身体部位。

昆虫的移动对一些人来说也是非常令人不安的。还有人觉得,昆虫之所以令他感到不舒服,是因为它们的数量庞大且难以预测,因此会干扰人的控制感。它们侵入个人的空间,会让人感到不安全或不干净。

人类在面对一切威胁其安全或健康的事物时,都有一种天生的蔑视,而昆虫对许多人都有这种影响。只有当这种蔑视变成不合逻辑的恐惧时,这种情况才被归类为昆虫恐惧症。

那么,昆虫恐惧症是由什么引起的呢?这个目前并没有确切的原因,但人们可能会因为某种特定的负面经历而对昆虫产生过度的恐惧。例如,如果有人被蜜蜂叮了或被蚂蚁咬了,那么这种痛苦的遭遇可能会影响他们对所有昆虫的看法。

对昆虫的恐惧也可能是一种习得的反应。那些目睹了父母或亲人对昆虫产生恐惧反应的孩子,往往也会做出类似的反应。也有证据表明,那些遭受过脑创伤或经历过抑郁症的人可能更容易患上这类恐惧症,或其他疾病。

许多不同类型的恐惧症,本质上可能是一种焦虑症,它会导致一个人对他们所恐惧的事物做出非理性的反应并加以回避,而不管这种感知到的危险是否合理。焦虑会给受影响的个体带来不必要的压力。

那些有恐惧症的人在面对他们恐惧的对象时,会经历一种高度恐惧的状态,这是由肾上腺素增加引起的。他们的紧张情绪很容易引起焦虑。恐惧通过对眼前的刺激产生不合理的反应而影响身体和心理活动。

有昆虫恐惧症的个体会经历不同程度的焦虑。一些人有轻微的反应,而另一些人可能因为害怕遇到昆虫而不能出门。深深的忧郁感或那种不知所措的感觉也是症状之一。

对于深陷恐惧不能自拔的昆虫恐惧症患者们,你很难说服他说昆虫也是一种可爱的生命形式。又或者他其实明白白的知道,但却无法改变自己恐惧它们的事实。对于这种情况,如果实在对生活影响太大,一定要及时寻求正确的治疗。

昆虫恐惧症通常采用认知行为疗法和暴露疗法。用这种双重方法处理与虫子相关的厌恶、恐惧和焦虑,以及对虫子的行为反应,直到恐惧症患者对他所害怕的那种感觉感到舒服为止。

认知行为疗法是通过了解昆虫来达到改变情绪的目的,例如阅读有插图的书籍或杂志。暴露疗法是通过逐渐接触真实的昆虫。鹿角网不建议在没有专人陪伴和指导的情况下,盲目进行暴露疗法,因大过于激进,产生不好的体验,可能适得其反。

总有你不知道的事,安全而缓慢地增加与害怕的昆虫的接触,可以帮助你面对自己的恐惧,逆转已经习得的防御反应。当一个有昆虫恐惧症的人对昆虫做出反应时,他会觉得自己不会因此受到伤害,这种行为就会在大脑中得到强化。

希望每一个害怕虫子的你,都能忘掉那段不完美的经历,拥抱更加美好的生活。

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科学

打哈欠会传染是怎么回事?为什么动物也被传染哈欠?

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我曾经跟身边的很多人说过,打哈欠并不代表困倦,而是一种冷却大脑的方式,但是大部分人都表示不能理解。我相信存在误解的人绝对不在少数,不信的话,你可以在搜索引擎中键入“困倦”二字查找图片,百分之百能搜到打哈欠的照片。

打哈欠是会传染的,但是并不是每个人都打会哈欠。生活中,大约有60% -70%的人在看到别人打哈欠时也会打哈欠,无论是看到旁边的人还是照片,甚至哪怕是在阅读有关打哈欠的文章时。就在刚才,鹿角网被自己写的文字刺激到打了一个哈欠。你也可以数一数,读完这篇文章你会打几个哈欠。

关于打哈欠会传染这个问题,科学家们提出了很多理论来解释,最流行的理论可能是打哈欠是一种非语言形式的交流。打呵欠表明你已经习惯了随时注意到别人的情绪。

康涅狄格大学2010年的一项研究提供了科学证据,该研究得出的结论是,直到一个孩子长到四岁左右,发展了共情能力后,打哈欠对他而言才是具有“传染性”的。在这项研究中,患有自闭症的儿童,他们的同理心发展可能受损,所以他们比同龄人打呵欠的频率更低。

后来,他们又做了一项针对成年人传染性哈欠的研究。研究人员对大学生进行了性格测试,并要求他们观看包括打哈欠在内的面部表情的视频剪辑。结果发现,同理心较低的学生更不容易打呵欠。总有你不知道的事,已经有研究确定了传染性哈欠减少与精神分裂症之间的关联,而精神分裂症是另一种与同理心减少有关的疾病。

但是,打哈欠和同理心之间的联系尚无定论。杜克人类基因组变异中心发表在《公共科学图书馆·综合》期刊上的一项研究,曾试图界定导致传染性哈欠的因素。在这项研究中,研究者对328名健康的志愿者进行了一项调查,包括衡量困倦程度、精力水平和同理心。

这些人被要求观看一段有关人们打哈欠的视频,研究人员记录下他们在观看过程中打了多少次哈欠。大多数人都打了哈欠,当然还有一部分人一次也没有。在328名参与者中,有222人至少打了一次哈欠。通过多次重复测试,发现一个人是否会被传染哈欠是一个稳定的特征。

杜克大学的研究发现,同情心、一天中的时间或智力与传染性哈欠之间没有关联,但在年龄和哈欠之间存在统计学上的相关性。年龄较大的参与者不太可能打哈欠。然而,由于与年龄有关的哈欠只占8%,研究人员打算寻找传染性哈欠的基因基础。

杜克大学的研究发现,同理心、一天之中的某个时间或者智力,与传染性哈欠之间没有相关性。但是年龄和打哈欠之间存在统计学上的相关性,年龄较大的参与者打哈欠的可能性较小。然而,由于与年龄相关的哈欠只占8%,因此研究人员打算寻找其中的基因因素。

在这个世界上,除了人类打哈欠以外,还有许多其他的脊椎动物也会如此,包括猫、狗、熊、猴子以及鲨鱼等。并且传染性哈欠也发生在动物身上,虽然其作用方式可能与人类的不太一样,但是研究其他动物的传染性哈欠可以为人们如何被传染哈欠提供线索。

日本京都大学灵长类动物研究所的一项研究调查了黑猩猩对打哈欠的反应。在参与研究的6只黑猩猩中,有2只在观看了其他黑猩猩打哈欠的视频后,明显会产生传染性哈欠。同时,有三只幼年黑猩猩没有打过哈欠,这表明幼年黑猩猩与人类的孩子一样,可能缺乏打哈欠所需要的认知能力。另外,这项研究中还有一个有趣的发现,黑猩猩只在看到真实的打哈欠视频时才打哈欠,而不会在看到黑猩猩张开嘴巴的视频时打哈欠。

伦敦大学的一项研究发现,狗狗会受到人类打哈欠的传染。在这项研究中,29只狗中有21只在有人在它们面前打哈欠时也会打哈欠,而当人类只是张嘴假装打哈欠时,它们却没有反应。研究结果同样支持了年龄和传染性哈欠之间的相关性,因为只有年龄超过7个月的狗才容易被传染打哈欠。狗并不是唯一被人类传染打哈欠的宠物,有些猫在看到人打哈欠后也会打哈欠,虽然不太常见。

动物之间的传染性哈欠可以作为一种交流方式。暹罗斗鱼在看到自己的镜像或另外一只斗鱼时打哈欠,这被认为是它们即将发动攻击的表现。这可能是一种威胁行为,也可能是鱼在行动前为自己的身体充氧。阿德利企鹅和帝企鹅互打呵欠是它们求偶仪式的一部分。

无论是动物还是人,传染性哈欠都与温度有关。大多数科学家推测这是一种体温调节行为,但还有一些研究人员认为这是用来传达一种潜在的威胁或压力情况。2010年的一项关于虎皮鹦鹉的研究发现,当温度接近体温时,它们打哈欠的次数会增加。

人们通常在疲惫或无聊时打哈欠,动物也有类似的行为。有一项研究发现,睡眠不足的老鼠的大脑温度高于它们的核心温度。打哈欠会使它们的大脑温度降低,可能会改善大脑功能。传染性哈欠可以作为一种社交行为,表示这个时间我们应该休息了。

说到底就是,科学家们还没有完全确定传染性哈欠发生的原因。它与同理心、年龄和体温有关,但其中的潜在原因尚不为人所知。不是每个人都会打呵欠,但那些不打呵欠的人可能不是太年幼就是太过年老,或者是天生就不打呵欠,而不一定是缺乏同理心。

为了写这篇文章,我敢说我自己起码打了二十个哈欠!Yawn~

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