有趣的是，我们通常认为国际质量体系会用千克来衡量云的重量，但其实国际上常用一个特定的计量单位来表示云的重量：大象。据位于美国科罗拉多州的国家大气研究中心计算，平均而言，一朵云重约100头大象（一头大象平均重量为6吨），而伴随着暴雨的大型积雨云可以重达20万头大象。这样算下来，幸亏雨是一点一点地落下来，而不是瞬间倾盆，否则，对我们的城市和乡村而言，这些云可称得上是“水炸弹”了，一切物品都会被砸个稀巴烂。不过，因为云是由无数个质量很小的水滴组成的，所以我们大概可以计算出形成一朵云所需要的水滴数：假设20滴水的体积为1立方毫米，那么一片积雨云大概含有24亿滴水。现在，你可以再想象一下，24亿个小水滴凝聚在一起，悬浮在空中，重量为20万头大象，形成了一朵云，而这朵云可能是一个龙的形状，也可能长得像一头小熊。
我把“一朵云等于几头大象的重量？”这个问题发表在了各大社交网站上。
这里有一些充满智慧的评论：
@roccifeliz: 云不是水做的吗？所以1公升的云应该是1公斤重吧。
@AliciaFiesta: 这可能取决于这朵云像什么动物了。
@pedagonval: 6岁的罗伯特说：“如果不掉下来的话，云是很轻的，就像海绵一样。”
@M José Labrado: 我老公说：“你要告诉我你问的是哪朵云，然后我才能帮你算有多重啊。”
.10.左撇子没那么稀罕，只是有点特别罢了
我是个左撇子，我在人生中一直和这个右撇子的世界抗争。如果我不小心，写字的时候我的手总会把纸弄花，而且我写字的姿势很奇怪，手肘在空中乱画，手指也随着晃动。因此，我从没用过钢笔写字，也没用过所有同龄人都有的自动铅笔，因为铅笔的字迹很容易花。最让我的同学讨厌的一点是，每次考试，因为我的姿势和他们相反，我的手都会遮住我的试卷，让他们没有办法和我对答案。更别说对于一个左撇子而言，用右手开罐头或者拿剪刀是多么困难了—这些物件都是为右撇子设计的。还有在吃西餐时，我不得不用不习惯的姿势拿起刀叉，还经常因为和别人动作相反而频频撞到邻座的人。可每次我去我父母家吃饭时，吃饭的姿势就不再是个问题，因为一般我坐在我弟弟旁边，他也是个左撇子。如果他不是左撇子，估计我只能坐在家里的角落里吃饭了。
我现在的工作内容之一就是在黑板前录制教学视频，而这种场景其实更适合左撇子。和在纸上写字不同的是，在黑板上我用左手写字不会挡住下面人的视线，我的Unicoos可以清楚地看到我在黑板上写了什么。说到YouTube和左撇子的这件事，我一直很好奇，同样教数学的朱利奥老师会不会也是左撇子呢？
或许是这种类似的小事太常见，因此对许多人而言，习惯性地使用左手是人生的一个污点，是一种病。所以，很多父母试图从小就纠正小孩的左撇子行为，想要通过后天的努力把他们变成右撇子。
但是，我们作为左撇子，一直在努力地同这个右撇子的社会和谐共处—我们改变自己，克服各种障碍。不知道有没有人记得达尔文的那句名言：“存活下来的物种并不是那些最强壮的，而是最能够适应环境并且做出改变的。”在历史长河中，左撇子也有属于自己的光辉年代—那时，左撇子是创造性和天才的象征。至少，我们可以非常自豪地说，以下这些人都和我们一样是左撇子：阿尔伯特·爱因斯坦、玛丽莲·梦露、贝拉克·奥巴马、居里夫人和吉米·亨德里克斯[ 吉米·亨德里克斯：美国吉他手、歌手、作曲人。]其中，吉米甚至把给右撇子设计的吉他反过来弹奏，这个画面被无数粉丝尊为传奇。当然了，除他们之外还有很多左撇子，大概占全世界人口总数的10%～15%。现在，每年的8月13日还是“国际左撇子日”。
那么为什么会出现左撇子呢？这个问题一直是个谜，到现在也没有一个准确的答案，但是越来越多的相关研究给出了一些可能的原因。以前，大家通常认为左右手的使用习惯和胎儿期大脑的左右脑活跃程度有直接关联。然而，德国波鸿鲁尔大学的一项最新研究表明：左撇子行为和大脑的发育没有太大关系，反而和脊髓的发育有关。怀孕八周时，已经能够检测出决定左右手使用习惯的不同基因表达了，这个基因片段属于脊髓基因组，而脊髓决定了躯干和肢体的运动方式。所以说，如果你曾经以为你的左撇子或者右撇子习惯是小学时候某个老师强迫你形成的，那就不对了，因为很显然，这事早在你还没出生的时候就已经确定了。还有另外一个重要的科学研究成果：胎儿如果在母亲的子宫内含在嘴里的手指是左手的话，那么等他出生后，就很可能是左撇子；相反，如果含的是右手手指，那么他就很有可能是右撇子。实际上，科学调查显示：在胚胎时期，含右手手指的婴儿长大后100%都是右撇子，而那些含左手手指的婴儿有67%的概率变成左撇子。这个过程不仅仅由基因来决定，还有一些基因无法控制的因素也会影响我们的具体行为。例如：在人体内发生的所有生化反应都可能对DNA（脱氧核糖核酸）的表达产生影响，导致我们的外在表现与基因表达内容有不一致的地方。这种现象属于表观遗传学的范畴。
大脑以一种交叉的模式控制着身体的行为。左脑控制着右侧身体的行为，同时也掌控负责语言、书写、数学和逻辑系统的部分，但是左撇子的情况比较复杂，包含很多不同的情况。有一半的左撇子，即“纯左撇子”，他们的左手行为是完全被右脑控制的。右脑具备的功能大体上和左脑一样，但是处理转换信息的方式和左脑略有不同；右脑不会采用常见模式来分析人的想法，是一个集合处理器，负责处理视觉和空间信息，处理行为信息的能力较弱，主要负责感知情感情绪、方言语调之类的语言信息及同视听效果相关的音乐艺术等。同样地，右脑偏向于接收和分析一个整体意义上的想法或其中的整体策略，而不会非常注重片段和细节。但是，我刚刚提到的复杂情况在于，还有另外一半的左撇子，即“部分左撇子”，展现出一种对称偏侧的特性—虽然他们的行为是由右脑控制的，但是不完全是这样，右脑只控制了他们行为的很少一部分。例如：虽然我几乎在任何事情上都习惯用左手，但是我不习惯用左脚去踢球，所以我在踢球时，左腿只能起支撑作用。我的左腿动作很快，可就算我有意识地使用左腿，右腿的协调性还是更好，尤其是躲避球的时候。在意识到这件事之前，我已经当了多年的后卫，却一直没发觉有什么不对劲的。
通过上述内容，我想说的是关于左右手习惯的问题还存在着很多先入为主的误解，这些误解正在一步一步地被科学研究纠正。事实上，没有确凿的证据可以证明左撇子会更聪明能干。相反，位于马萨诸塞州的梅里马克学院联合其他高校进行的一项研究表明：左撇子和双利手（左右手都可以用来工作）的人会更情绪化、更容易陷入负面情绪，如恐惧或压力之中。他们通常会更容易害羞，在争论中更敏感。毕竟，他们一直生活在一个并不考虑他们需求的社会中，这也是情有可原的。
科学逸事：去年夏天我去了南非，旅程中一直心情焦躁。我去日本、澳大利亚、英国和很多旧属英殖民地的国家都会产生这样的情绪，因为这些都是在道路左侧驾驶的国家。我已经用了20多年的时间、2000多公里的路程去习惯在道路右侧行驶，你要我如何去一下子改变这个习惯？这也太危险了。可是为什么会有这样的差异呢？虽然我曾经坚信，这都是因为英国佬们有一些自己独特的癖好，让其他人不得不适应（比如，他们会用英寸和磅来度量长度和重量，而不是用国际通用计量单位公里或千克），但是出于好奇和钻研的本性，我去网上搜寻了这种差异的真正原因。结果让我大吃一惊。
中世纪时期，为了能在马战时迅速移动，骑士都用右手持矛来攻击对手的右手边。当他们转弯时，就换左手持矛，右手持盾，以防对手从对面过来时被攻击。所以，那时都是靠左行驶。驾驶马车时也是同一个原理：驾驶人往往右手拿着马鞭、左手攥住缰绳，这样才不会在挥鞭时伤到在道路中间行走的人。那么，是谁决定改变这个规则呢？法国人。在法国大革命之前，通常情况下贵族在路上靠左侧行走，平民在右边走。优雅的上层贵族通常比庶民的行走速度快。随着巴士底狱被攻占，贵族们陷入了恐慌，不再高调行事，所以选择和庶民们在道路的同一侧行走。1794年，在巴黎颁布了一则相关的法令，这种行走的规定也就渐渐地传入其他国家—当然了，除了英国。最后，我想说的是，在南非时，我碰到和汽车有关的最棘手的问题倒不是交通规则（作为左撇子而言，或许我半小时内就能习惯他们的行驶方向，说不定我在南非才能开发出我的驾驶天赋），而是一头大象：路上突然有一只大象冒出来，为了避免撞到它，我以迅雷不及掩耳之势扭转方向盘，结果紧接着，我撞到了一辆满载着美国人的小汽车，我可不知道他们是左撇子还是右撇子。
关于左撇子还有一些别的有趣发现。比如说，哈佛大学的一项研究表明左撇子花钱更少。这个结果基于对他们控制情绪所需要付出的努力的数据统计，由于左撇子们需要付出更多精力在情绪控制上，所以他们更难在学业或事业上发展得很好（老天！）。并且，研究还补充了一点，认为左撇子的下一代有同样痛苦经历的概率会低很多，因为他们会更习惯于这种现象。另一方面，爱尔兰都柏林大学的研究人员认为左撇子会更容易喝多，因为他们发现，左撇子和酒精摄入概率之间有着强烈的关联。但是这一点并不能够直接证明左撇子的大脑总是倾向于过度摄入酒精，我认为这个研究结果纯属偶然现象的概率可能更大。
虽说如此，左撇子还是有些优点的。在大洋洲的一些古老部落中，有很多左撇子的人存在。根据一些人类学家的推测，这种现象可能源于几个世纪以来，这些部落里的人都是战场上的佼佼者，而他们的敌人都是和右撇子一起训练，所以这些部落中的左撇子在战场上更容易活下来，而右撇子都被打败了。同理，在运动赛事中，左撇子也有相同的优势，因为我们可以在对手无法习惯的另一侧展开活动。我自己练了很多年的柔道，每当试图躲避对手的攻击，或者从他们的左边入手破坏他们的平衡时，对方脸上的表情就会变得一言难尽。相信那些拳击手、网球运动员都有相同的感受……你不相信的话可以去随便问问和著名的左撇子网球运动员纳达尔打比赛是什么感受，他可是我的偶像之一。奇特的是，纳达尔只有打网球时用左手，这是因为他的叔叔兼教练托尼·纳达尔在他10岁那年发现他用左手能够发出更大的力量，给对手带来更大的冲击。正如西班牙作家本杰明·普拉多小说中写的那样：“永远别对一个左撇子枪手伸出你的手。”可能在刚刚破晓的黎明，当你向左撇子枪手伸出右手时，他会用左手朝你开枪。
凡人亦英雄：拉菲尔·纳达尔·帕雷拉，1986年6月3日生于西班牙马洛卡岛马纳科镇，被公认为“西班牙最优秀的运动员”，也是迄今为止红土网球场中最好的网球运动员。当然，在红土网球场上，能够和他相提并论的只有罗杰·费德勒。纳达尔至今获得过十六个大满贯冠军、两块奥运金牌、四次罗杰斯杯冠军等无数奖项。但是他最伟大的不是赛场上的成绩，而是他为人的谦卑、不服输的特性、敢于自我牺牲的精神和不断进步的耐力。他拥有常人不具备的胜利者的天赋以及精神上的坚韧，更拥有敢于克服一切障碍的能力和毅力。赛场外，他的对手也对他赞不绝口。纳达尔是一个非常优秀且伟大的人，对我来说，他是我心中最伟大的运动员。
可能有人会问，为什么左撇子的数量这么少。美国华盛顿州西北大学的科学团队在2010年提出了一个有意思的解释：左撇子的人数同合作与竞争之间的不平衡有关。阿布拉罕和帕纳吉奥这两位右撇子科学家搜集了最顶尖运动员的身体数据，并得出如下结论：左撇子的人数取决于社会中的合作程度。如果我们的社会是一个完全依赖合作的社会，那么我们所有人都会是右撇子。既然现在还有很少一部分人是左撇子，就意味着我们的社会现在还没有达到百分百协同合作的水平。很有意思，对吧？其实，我们对于左撇子这个现象了解得远远不够。我很好奇的是，将来会是一个左撇子还是右撇子来揭开这个关于左撇子的真相？我想，应该是左撇子吧……
我把“为什么英国人靠道路左边开车？”这个问题发表在了各大社交网站上。
这里有一些充满智慧的评论：
@cintado_tkd: 因为他们如果不这样做，就会收到罚单。
@bb8_3: 为了反抗拿破仑。
@Sergio Calle: 因为英国人都是左撇子吗？哈哈！
.11.花椰菜中隐藏的几何秘密
肺泡、闪电、海岸线、人的体循环、树木、云朵以及超市里贩卖的花椰菜，这些东西之间有什么共同点吗？或许你能找到它们很多的共同特征。但在这篇文章中，我想要从科学家最感兴趣的角度—分形几何—来讲一讲它们的一大共同特征。什么叫分形几何？顾名思义，和“分形”有关。
让我们先来追溯一下分形几何学的历史发展。在20世纪60年代初，法国数学家曼德尔·勃罗特最早开始研究这个学科。按照传统，数学家们一般都会研究理想的、完美的概念，如整数维数等。而曼德尔却对那些更复杂、边缘、不规则的世界产生了兴趣（比起公式，他对图像更有热情），并且他在研究这些不规则的图形时发现，它们具有自相似的特征。
这是什么意思呢？我们可以简单地解释为，当我们说一个物体“自相似”时，也就意味着这个物体可以被分成多个部分且每个单独的小部分都和整体形状有着很相似的特性。例如：一颗花椰菜上的每一小朵都和整颗花椰菜长得差不多，一大片云里的每一小朵也都和整片云有着一样的外形特点，当我们拿起斧头砍下一棵树上的枝条时，这个枝条上的每一部分都和这棵树有一样的特点。如此循环往复，蕨菜也是这样的，这就被称为“分形”。分形的每一个重复单元结构都是不规则的，也就是说，它们的形状是不能通过传统数学中的公式来表述的。
欧几里得在2500年前创立了传统的几何学，在那时，几何学被认为是一种严谨、抽象的学科，和大自然毫无干系。当分形几何学出现时，数学再一次具备了更强大的力量，因为分形几何学研究的是自然现象，如云朵、山峰和海岸线，和我们的日常生活息息相关。
确实，黑板上画的那些直线、圆形和函数曲线很少出现在自然界中，反而更常见于人造物品—公路、楼房等等—人类可能会在游戏机和衣服图案上用到分形几何。分形几何艺术家们一直试图利用分形几何来创作出优秀的作品，但他们采用编写计算机程序的方式来制作图案，而非利用纸笔。20世纪末，还出现了一场“分形艺术”的运动，同其他的先锋运动一样，这些艺术家也通过这场运动来争取分形艺术的地位。
除去图案美丽，分形几何最精彩的地方是它的长度，或者说周长。海岸线就是一个很典型的分形几何。但是，你知道一条海岸线有多长吗？这是很难计算的。地图刻画得越精确，我们就越会发现海岸线是多么不规则—沙滩上布满岩石，海岸线歪歪扭扭。它的长度会随着很多因素的改变而变化，也和我们度量的规则有很大关系。当我们分别用公里、米、厘米作为单位去测量时，会得出不一样的结果。采用的计量单位越小，海岸线就越长，也越不规则。想象一下：现在，为了测量一条河的长度，我们乘坐小艇在河上进行测量，由于我们的体积太大，没办法完全接近每一个角落，所以我们最后测出来的长度肯定会比实际短一些。但是，如果是一只蚂蚁，它就可以知道岩石的每一个犄角旮旯有多大。所以，如果我们的体积和蚂蚁一样的话，我们的测量结果就会准确得多（当然，我们也会更累）。一切都是相对的概念。一段海岸线的长度是相对的，是可变的，取决于我们的测量方式和精确程度。这是一个很难被精确定义的量。
科学逸事：科赫曲线也是著名的分形曲线之一，这是一种形似雪花的几何曲线。它是由无数个正三角形组成的，这些正三角形的每一条边都被三等分，然后取等分后的中间线段为边，向外做更小的正三角形，就这么一直无穷地重复下去。这个重复的过程被称为“迭代”，常见于分形几何中。而分形几何常常以一个基本图形为元素，不断地在原有图形的基础上添加新的基础图形，并且一直重复并延展下去（计算机的一大特点就是擅长迭代）。重复到一定程度，整体图形会具备与基础图形相同的特征。科赫曲线的特别之处体现在哪里呢？那就是，它的面积是固定的（约为基础正三角形面积的1.6倍），但是它的周长却一直在增长。虽然听上去很矛盾，但事实确实如此。
流行小知识：分形几何对现实生活产生的最大影响，大概体现在游戏机和动画电影中。最初，这些动画中的图形都是简单的三角形、四边形或多边形，所以那些山和人脸都带着一些几何多面体的特性。随着信息技术的发展，计算机的功能越发强大，分形几何开始占据重要地位。托尼·德罗斯，加利福尼亚大学物理学学士及信息科学博士，也是皮克斯公司—电影《玩具总动员》《怪兽大学》的制片公司—最受人尊敬的一位数学研究专家，曾详细地解释过如何利用最简单的菱形，通过迭代的方式，构建成我们看到的所有精细化图案—云朵、山丘、森林以及你能想到的任何事物（只要是在皮克斯制片公司电影中出现过的）。这都得益于分形几何。皮克斯影业的数学研究所每年都会发表许多和动画相关的文章，文章名都会让我们觉得非常熟悉，如《鬈卷发的艺术模拟特征》，其中专门解释了《勇敢传说》电影中女主角的满头红鬈发是用什么分形几何做成的。
还有更神奇的一点，即分形几何的拓扑维度。什么意思呢？我们知道，一条线是一个维度的；一个平面（如正方形、三角形）是两个维度的；一辆汽车、一个足球是立体的，也就是三个维度的，正如我们生活在三维空间中。然而，一个由分形几何构成的物体却没有单纯的一维、二维或三维的概念。比如说，一条分形曲线可能具有弯曲、缠绕的形状，这条线的轨迹可能占据这个物体的整个表面。那么，这条曲线是一维还是二维的呢？这时，我们说这个分形曲线是介于一维和二维之间的，这个维度是一个分形维数。如果这条曲线非常弯曲，以至于其形状接近一个平面，那么可以说它靠近二维（如分形维数1.8维）。但是如果它弯曲程度不那么大，那么可以说它接近一维（如1.3维）。刚刚我们提到的科赫曲线就是1.2618维。科赫曲线形似海岸线，我们可以由此计算出海岸线的维度，这样也便于我们理解海岸线的不规则分布。一个平面的“粗糙”程度可以通过这种方式来计算。例如：地球表面的分形维数是2.1，而火星表面的分形维数是2.4，所以这颗火红的星球比我们赖以生存的这颗蓝色星球要粗糙一些。
.12.如何逃离地球？
重力，或者说，地心引力对于地球上的一切物体而言，是一种束缚作用力，阻止了我们离开地面。人类的历史就是一段想要成功逃脱地心引力的历史，自古以来，人类就想要在天空中留下痕迹（这个目标在1903年被莱特兄弟实现了），甚至是逃离地球，到外太空去探索别的星球。1902年上映的法国电影《月球旅行记》中，人类乘坐炮弹到月球探险。电影海报是一个人脸，其右眼变成了一个炮弹，这个设计随后便成为经典之作。在那时，这部电影还属于科幻作品。然而，几十年后，在1969年，尼尔·奥尔登·阿姆斯特朗乘坐的阿波罗11号在月球表面降落，阿姆斯特朗也踏出了“我个人的一小步，却是全人类的一大步”。而几年后，许多宇宙飞船，如旅行者探测器，终于脱离太阳系的束缚奔向了外太空，同时也有飞船在火星上降落，挖掘火星的秘密。
物体由于地球的吸引而受到的力叫重力，重力让地球上的一切都离不开地面。有了重力，才会有大气层包裹在地表之上，而不是让气体流散到太空中。同样地，地心引力让月球能够绕着地球旋转。但是，要如何才能做到逃离地球呢？怎样才能摆脱地心引力的束缚呢？
一切物体都有自己的运转轨道。如果我们把一个球向前方扔去，那么这个球飞起来的运动轨迹是一个抛物线，沿着抛物线升向空中然后掉回地上。你再用力一点扔，这个球会落到更远的地方。那么，如果你的力气足够大，这个球可能会飞到无穷远的地方，并且不会再掉回地面：它会绕着地球表面环绕一周，然后砸到我们的后脑勺上。这就是按轨迹运行的那些地表卫星的设计来源，人类让其沿着固定轨道环绕地球旋转。也可以说，他们一直处在一个“将落未落”的状态。
大家或许一直认为，在那些空间轨道站里（如国际空间站）是不存在重力的。但事实并非如此，这些空间站其实一直受到地心引力的作用。所以，这些空间站和卫星一直处于被地球引力束缚的状态，也就是降落伞打开之前在高空中降落的状态。这或许有些难以理解，但是这些在飞船上的宇航员们确实时时刻刻都处于一种“掉落”的状态，和把他们从高楼、飞机上扔下去的状态一样。这些卫星在距地球表面不同高度的轨道运行，有的卫星的运转速度和地球的自转速度保持一致，所以我们在地面上观察这种卫星时会觉得它们好像是静止不动的，这种卫星被称作“地球同步卫星”。地球卫星距地表的高度为200千米到36000千米，被广泛地用于通信、GPS定位以及科研领域。当然，在更高的地方，有一颗最大的“卫星”绕地球运转，那就是月球。月球受地心引力的影响，也和卫星一样，时刻被引力束缚（但它不会掉到地面上，请大家放心）。卫星的轨道运行状态严格遵守了著名的开普勒定律，这个定律也适用于太阳系内所有行星的运行轨道问题。
流行小知识：失重状态下宇宙飞船中的种种画面，总会让我联想到《辛普森一家》里面的荷马·辛普森在一堆炸薯条中飘浮的场景（是他把薯条偷偷藏在袖口和背后带上飞船的）。然后，他在一群蚂蚁中间飘浮着，因为只要荷马·辛普森出现，他身边都会有很多蚂蚁。毕竟辛普森遭遇的事情，永远没有最坏，只有更坏，真是厉害了！
那么，想要永远摆脱地球引力至少需要达到什么速度呢？这个速度也被称为“第二宇宙速度”，为11.2千米/秒，也就是40320千米/小时。如果想要摆脱月球的引力、逃离月球，只需达到2.38千米/秒的速度就行了，因为月球的质量比地球小。当然了，在地球上还要考虑逃离地球时的大气阻力。
想要逃离地球着实困难：需要大量的能量来支撑，所以宇宙飞船都装有很强大的发动机（之前，我们所说的发动机指的是没有推动作用的发射器，就好比我们把一个球扔向前方时发出的力量）。为了能够成功逃离地球，需要能够在飞行过程中一步步减少体积和自重的火箭。这就是为什么从肯尼迪角及其他发射中心传来的图片中，那些火箭总是在空中四分五裂—在发射的那一瞬间吸收了巨大的能量。火箭在飞行过程中会不断分离机身，这其实是有助于其飞行的：体积越小，重量越轻，受到的地心引力也就越小。当火箭抵达太空时，剩下来的已经是很小的一部分了。这种方式可以使飞船飞到月球、火星甚至太阳系的边缘，并且永远不会再回到地球上，如旅行者号探测器一样。
让我们再来仔细研究一下这个问题。一个物体的自由落体速度是多少？这个问题的答案似乎很明确：一个物体的掉落速度会在重力加速度（9.81米/平方秒）的作用下持续增长，这个是西班牙人在小学时就学过的知识。可是，除此之外，我们还是应该考虑到大气的摩擦力对降落速度的影响，不能因为我们平时看不见、摸不着大气就忽略它的作用。物体的表面积越大，大气对它产生的摩擦力也就越大，可以联想一下为何降落伞的表面积这么大。这个摩擦力会随着物体降落速度的增大而增大，但是这个速度增加的过程并不是无止境的，而是会在物体达到一个终端速度时停止增长，此时降落中的物体会进入匀速运动的平衡状态。举个例子，如果降落的时间足够长，一个跳伞的人在打开降落伞之前，就会达到他的终端速度，并且会一直以这个速度降落。这是因为大气的摩擦力会和这个人自身的重力相互抵消，而由于大气摩擦力是随着运动速度增加而增加的，所以产生这个抵消的效果需要一定的时间。这个跳伞运动员的终端速度可以达到198千米/小时。
科学逸事：流星雨（传说中可以实现愿望）就是很多陨石碎片以高速进入地球大气层（一般来说，是在地表80千米到110千米的高空中）后、发生自燃并留下运行痕迹而形成的现象。流星雨现象在我们人类眼中弥足珍贵，譬如每年夏天的“英仙流星群”—也被称为“八月流星群”，因为一般会在8月10号左右出现。流星雨这种短暂的焰火现象看似是大气摩擦力导致的，但事实上是由于高速冲击过程中产生了一种巨大的压力（高速运动中的物体周围的大气会被压缩，气压变大，因而物体本身的温度升高，导致流星自燃）。只有那些体积足够大、不会在降落过程中被分解的陨石才会降落到地面，而其他的，就成了我们口中的小流星雨。
我把“我们如何才能逃离地球？”这个问题发表在了各大社交网站上。
这里有一些充满智慧的评论：
@Heichou_bicho：有一本好书就行了。
@Gloriamaria Esthefany: 去海里。
.13.恋爱的粒子
在东方文明中，有一个“决定命运的红绳”的概念。在一些传说中，月老神会用一根红绳将两个人连在一起（要么把红绳绑在脚踝，要么绑在手指上），这根红绳会使两个人的命运紧紧联结，不论天南海北，他们最终都会相遇，并且坠入爱河，深深地被对方影响，相互渗透到对方的生活中。这根红绳可以无限延长，并且永远不会断掉（在西方文明中，我们也有类似的说法，如找到另一半灵魂等）。确实，当我们恋爱时，我们会对喜欢的人产生一种非常强烈的心电感应。不管你和对方距离多么遥远，他/她经历的事情好像都会以某种形式对你产生一定的影响。
事实上，这种“感应”现象不仅仅存在于人和人之间。量子物理学定律之中的那些次原子粒子[ 次原子粒子：指结构比原子更小的粒子。包括电子、质子、中子、中微子和渺子等许多其他奇特的粒子。]之间也广泛存在着“红绳的牵绊”，从某种意义上来说，这些粒子也“坠入爱河”了。如果在某一时刻，两个粒子产生了相互作用，那么一定程度上，它们之间会永远保持这种关联。即使这两个粒子隔着光年的距离，甚至处在宇宙的两端，也会继续对彼此产生一定的影响。但是，这种关联在粒子之间是短暂、瞬间的。这就是“量子纠缠”现象，数学表达形式为“狄拉克方程”。用一个物理公式来描述这种粒子之间的“恋爱”的话，那么就是这个公式：
几个粒子在彼此相互作用后，其拥有的特性就会综合成为整体性质，所以无法单独描述各个粒子的性质，只能描述整体系统的性质，这种现象被称为“量子纠缠”。这些粒子的运动属性都能够在量子力学的波函数中体现。例如：一个由双粒子构成的量子系统，其自旋数（如果不能理解这个概念，你可以想象成一个自转运行系统，但是二者之间并不完全一样）很有可能为0。也就是说，这种情况下，这两个粒子其中一个自旋为1/2的话，另一个自旋则为-1/2。加起来，这个系统的自旋为0。
这个现象有趣的点在于：当我们将这两个微粒的其中一个留在地球上，而把另一个放到仙女座星系当中，如果我们测出一个粒子的自旋（如1/2），那么另一个粒子的自旋一定为它的相反数，这样才能够确保这两个粒子的综合自旋保持为0。这和硬币的两面是一样的，当你投掷一枚硬币，如果朝上的一面是花，那么朝下的一面就一定是国徽。
上述说法好像略显复杂。简单说来，就是我们在地球上操作一个物体，在千里之外的另一个星系中，另一个和这个物体关联的东西会有同样的变化。假设，你现在在地球上，你的最好的朋友在另一个星系。然后，在地球上，有人刺了你一刀，你血流不止……那么，你的朋友在250万光年之外也会产生疼痛感。这非常难以置信，但是在次原子的世界中，在量子力学的规则之中，这个现象是真实存在的。这也就是为什么有人把“量子纠缠”形容为“恋爱的粒子”。
当次原子粒子的这种强关联特性被发现时，在物理界引起了一些争议，因为这种强关联属性违背了爱因斯坦狭义相对论中的一大基本假设：光速是宇宙中的极限速度，没有任何信息可以超光速传递。然而，在量子纠缠中，一个粒子的自旋信息可以在瞬时被250万光年之外的另一个粒子接受，显然其传递的速度远远大于光速。爱因斯坦把这个现象称作“鬼魅的超距作用”，并且坚持认为量子理论并不完善，还有瑕疵，量子理论应该像牛顿力学一样接近真理，但目前还不是真理，它背后必然还隐藏着一套真正正确的理论。1935年，爱因斯坦和他的同事波多尔斯基、罗森为论证量子力学的不完备性而提出了一个EPR悖论（EPR 是这三位物理学家姓氏的首字母缩写）。他们认为：如果这种量子纠缠真实存在，那么量子力学理论还缺乏一套完备性判据。
对于量子纠缠和量子力学的争论一直持续到1964年，北爱尔兰著名物理学家约翰·S.贝尔（发明了著名的贝尔不等式）提出了一个绝妙的数学定理，该定理可以证明量子纠缠是有可能真实存在的，并且同样证明了科学理论不一定要和人类理解的现实一致。同时，贝尔的实验结果也否认了爱因斯坦之前提出的问题。正是由于贝尔，饱受争议的量子力学可以通过实验被检验，物理学得到了进一步的发展。
自贝尔之后，不断有实验表明粒子间的强关联性是真实发生的。这种属性也被广泛地应用在很多早期的科学技术中心，如量子计算学和量子密码学。粒子的强关联性在2017年麻省理工学院联合维也纳大学的一个研究中被再次证实。同样在2017年，中国的科学家成功实现了使距离1200千米的两个光子发生量子纠缠（在这之前，量子纠缠发生的最大距离为100千米）。
粒子之间的强关联性使得很多曾经只存在于想象中的事物有可能成为现实。比如说，我们在很多科幻电影（如《星际迷航》）中看到过的量子传输。想象一下：假设在另一个星系中有一个粒子和你在地球上拥有的一个粒子产生了强关联，那么你可以通过操作地球上的粒子，来改变另一个星系的粒子状态，甚至可以身处地球，去构建在另一个星系中你想要的一切，这就是量子传输。然而，量子传输存在一个缺陷，即传输的对象只是物体的一种“状态”信息，不能传输具体的物体或者能量，因为这些东西的传输不能够超光速运行。同时，量子力学还面临另外一个问题：虽然量子传输可以传输信息，但是这种传输是随机的、是一定概率下才会发生的，这就使得很多构想难以实现。但是现在，在物理学家的努力下，我们基本已经能够克服这种概率上的障碍了。
现在，我们已经能够用量子传输去传送粒子的特性了。例如：2012年，科学家成功地凭借量子传输传送了两个光子的特性，其中一个光子位于西班牙拉帕尔玛岛的卡普坦望远镜，另一个位于西班牙特内里费岛的欧洲航天局光学研究站，彼此相距143千米。光子的特性正被用于量子计算学中，诺贝尔物理学奖提名者、西班牙物理学家胡安·伊格纳西奥·希拉克是量子计算学界的杰出人物。虽然应用量子计算学的计算机具有极其强大的功能，其应用的复杂程度超乎一般人的想象。
量子传输现在还局限在量子力学领域之中（现在，量子传输被应用在高速且安全的光纤通信领域），在其他宏观领域，如通过量子纠缠来运输一个人的信息，目前还不现实。就这个例子而言，还面临着棘手的伦理哲学问题。如果我们通过量子纠缠，在另外一个星系创造出一个地球人的克隆版，并将这个地球人的全套信息传输过去，另一个星系的克隆人会有地球人具备的所有思想吗？会有灵魂吗？灵魂到底是不是个伪命题呢？我们应该如何处置留在地球的这个人呢？根据理论，量子传输过程的一大关键在于摧毁信息源（1982年提出的无克隆定理中指出了这一点）。所以，电影《星际迷航》中的量子传送器其实是一个非常危险的设备，我们很有可能死在这个传送器里面……所以你看看，这是多么棘手。真是个让人头疼的关联。
.14.机器人将来会掌控我们吗？
很少有像《终结者》这样一部看完之后能对我产生巨大震撼的电影。我这么说，不仅仅是感叹于《终结者》剧情的峰回路转，更是因为电影中大胆提出了“天网”—一个人类于20世纪后期创造的以计算机为基础的人工智能防御系统，最初研究用于军事的发展，后自我意识觉醒，视全人类为威胁，以诱发核弹攻击为起点发动了将整个人类置于灭绝边缘的审判日。如果这个电影剧本成为现实，那么在2029年，这些智能机器人就会把人类灭绝。
机器人的英文“Robot”来源于捷克语，有工作的含义。机器人这个概念听上去很现代，但其实机器人的起源最早可以追溯到古希腊的“自动装置”。18世纪，机器人发展的巅峰时期来临了—钢琴演奏器、长笛演奏器、象棋机器人以及布尔戈斯大教堂著名的敲钟机器人等均被发明了出来。同样地，人类创造出的人工智能终将毁灭人类这一说法也是由来已久，著名的《弗兰肯斯坦》就讲了这样的故事。难道这些机器人真的会奋起反抗，毁灭人类吗？
可以确定的是，我们现在正处于一个机器人发展的鼎盛时期（现在，伴随着技术的高速发展，人工智能已经成为世界经济增长的引擎），但并不是所有机器人都具有人的形态。大部分机器人在工厂制造线上负责流水线生产，特别是在汽车行业，利用机器人来制造产品最为常见（在这些地方，与其说是机器人，不如说是机器臂，因为它们的形状和人类的手臂一样）。医学里面同样有人工智能的应用，比如将机械臂、机械骨骼安置到残疾人的身上，让他们可以更便捷地生活。著名的达芬奇手术机器人还能够辅助人类进行复杂的外科手术（但值得注意的是，机器人是没办法单独操作手术的，仅仅能起到辅助人类的作用）。
机器人这个词语有着很广泛的含义，从人工智能到自动程序。更准确地定义机器人的话，可以认为它指的是具有固定形态的、能够机械化移动的一种器具，如工厂里的自动臂。这些机器只会在特定的环境中对一定的刺激产生固定的反应，所以基本不具备什么智能元素。人工智能却不一定需要有固定的形态，也不需要对固定的刺激做出死板的反应，因此更多应用在软件程序之中。比如说，苹果系统的Siri就会对苹果用户的提问进行回答，还有IBM（国际商业机器公司）研发的超级人工智能系统“沃森”。但是一般来说，机器人和人工智能这两个元素会被结合起来运用。
像《星球大战》中C-3PO的那种人形机器人，也就是上文中提到的那种，其实并不是机器人中最受关注的类型，但人们的确花了大量的精力和时间来研究并发明更好的人形机器人，这些机器人被创造出来并已经被用在酒店、机场、餐厅等公共场所，以向客人提供指引和咨询服务，相对而言具有一些简单重复的工作特性（C-3PO也是一样）。著名的人形机器人还包括日本企业软银机器人的三大机器人佩帕、纳奥和罗密欧。在日本，人们对于研究机器人有着格外浓厚的兴趣，有一个叫石黑浩的大学教授根据自己的外貌造了一个人形机器人，这个机器人和他的外形相似度高达90%。
我们在上文中也提到过，现在，机器人的大部分应用场景仍局限于工业领域、无人驾驶和家电设备中。因此，人们希望在未来，机器人的应用能够从工厂走进普通人的家里。虽然，这些机器人可能并不是你想象中的英式全能型管家，而是一个自动熨衣器或一个三明治制作机器。我们完全不需要担心这些机器人会在哪一天把人类淘汰掉，因为我们和机器人之间有一个巨大的本质差异，那就是机器人是程序编造制作出来的，完全理性、充满逻辑和规则，但它们缺乏感性部分、没有情绪。这也就是为何机器人永远无法替代人类，甚至没有办法成为《银翼杀手》里面的复制人。何况，据科学研究表明，人类智慧的85%都诞生于我们的情绪，而这种感情正是现在的这些机器人还不具备的东西。
说到这里，让我们回到最初的问题：“机器人将来会掌控我们吗？”我们绝不是第一批有这种担忧的人。伟大的科幻作家和科普作家艾萨克·阿西莫夫在1942年提出了“机器人学三定律”。三定律内容如下：
第一定律：机器人不得伤害人类个体，或者目睹人类个体将遭受危险而袖手旁观；
第二定律：机器人必须服从人类给予它的命令，但不得违反第一定律；
第三定律：机器人要尽可能地保护自己免于毁灭，但不得违反第一、第二定律。
流行小知识：2004年上映的电影《我，机器人》和阿西莫夫的原著内容相差甚多，但是电影中提出了在发展机器人和世俗伦理道德之间进退两难的困境。警探戴尔·史普纳是电影主人公，同时也是一个非常憎恶机器人的人。电影中，机器人已经成为地球上很常见的存在，也是最为普遍的劳动力，这些机器人都严格遵守“机器人学三定律”。可是史普纳为什么这么讨厌机器人呢？因为曾经有一个机器人，在灾难中面对选择救他还是救另一个年仅12岁的小女孩时，决定救他并放弃那个小女孩，因为机器人算出史普纳生还的概率为45%，而小女孩活下来的概率只有11%。史普纳却认为：虽然小女孩只有11%的概率能够存活下来，但是哪怕只有1%的希望，只要这个概率不为零，就应该用尽全力去拯救她。类似的选择会发生在每一个由程序算法构成的人工智能中，尤其是在自动驾驶（未来汽车上都不会有司机了）、交通管控系统、空运和铁路控制系统等领域。当这些算法面临救两个老人还是救一个小女孩的问题时，机器人会如何抉择呢？或许，救两个人比救一个更好？另外，如果救下一个摩托车驾驶员有80%的成功率，救下一辆满载的校车只有30%的成功率，这些算法会怎么选择呢？或许，正是由于以上的这些伦理和道德难题，使得这些完全由算法组成的机器人还没有完全应用到我们的日常生活中吧。
正如我们理解的，三定律的关键正是为了防止人类经历机器人反叛。为了避免这种担忧成为现实，机器人学三定律会被写进每一个机器人的算法程序设置当中，作为机器人的一种道德代码。这到底是如何实现避免机器人反叛出现的呢？如果机器人违背了三定律，它们的内在程序会让其走上自行毁灭的道路。阿西莫夫提出的观点正是对于人类对抗“弗兰肯斯坦情结”的体现，即所有人类潜意识里对机器人奋起反抗人类并消灭人类的恐惧。
