当一个人一直加速直到光速，他会看到什么？| No.198

为什么汽油可以洗去衣服上的油污？

by 在学溶液的初三狗

这就要用到化学中的“相似相溶原理”：极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂，难溶于非极性分子组成的溶剂；非极性分子组成的溶质易溶于非极性分子组成的溶剂，难溶于极性分子组成的溶剂。衣服上的油污是含有长链烷基的有机物，容易溶解在由烷烃构成的汽油中，从而将衣服上的油污洗去。同样，干洗店中用四氯化碳洗涤衣物也是用了相似相溶原理，血液、奶渍、油污这些水洗难以清理的污渍，都属于脂溶性物质，可以溶解在四氯化碳中。而家庭中的水洗则是利用表面活性剂的乳化作用将脂溶性物质除去。

By 重光

水宝宝会长大而且还会生宝宝是什么原理？

by 匿名

水宝宝的主要成分其实是聚丙烯酸钠，它的结构式如下图所示：

聚丙烯酸钠 | 来源：Wikipedia

聚丙烯酸钠遇水会发生电离，形成带正电的钠离子和带负电的聚合物离子，交联的聚合物网状结构会锁住钠离子，使得聚合物中的渗透压比较大。在渗透压的作用下，大量的水进入聚合物网状结构中，聚合物和水分子通过氢键的作用结合在一起，使得聚合物膨胀。聚丙烯酸钠的吸水能力和膨胀能力与交联类型和交联度有关。

聚丙烯酸钠的这个特点使得它被用于尿不湿，水晶土（培养植物用的）中，用来吸水、保湿。前面提到了，聚丙烯酸钠吸水依赖于渗透压，如果把聚丙烯酸钠放到盐水中那么它就吸不了那么多水了（浓度差没那么大了）。

至于水宝宝长大了为什么会生宝宝，这其实是水宝宝在生产过程中不是很均匀，有的水宝宝内部有更小的水宝宝颗粒。所以当水宝宝吸水胀大挤压里面的颗粒，颗粒就会从原本的水宝宝里面脱离出来，让人误以为是水宝宝生出了小宝宝。

By 重光

为什么光照在镜子上会镜面反射呢？

by 匿名

为什么必须照镜子而不是照石头或者照窗户呢？来看看镜子的特别之处呢？
首先，镜子十分平整，使得能够发生宏观上的的镜面反射。 众所周知 ，反射有所谓镜面反射和漫反射两种，其中漫反射可以大致理解为在不平整的表面上发生的向不同方向的镜面反射。

这是十分容易理解的，也就解释了为什么不能“照石头”了（想格物致知的除外）。那么要多平整才可以算作镜面反射呢？这个问题是相对的。首先，这与光的波长有关，就像人认为一片草坪十分平整，但一只蚂蚁可能就觉得是喜马拉雅。其次，没有真正“平”的面（水滴不算），真实生活中的“镜面反射”其实也只是“镜面反射”成分较多的漫反射罢了，比如用手电筒照镜子，即使眼睛不在手电筒光的方向，也可以看到光，说明含有漫反射成分。具体可以参考：粗糙平面的镜面反射。
最后，为什么镜子的反射率如此之高，而普通的窗户就不行呢。实际上这是由于镜子不只是玻璃，玻璃之下其实镀了一层金属膜，实际的反射大多是由于这层金属膜。至于为什么金属膜反射率较大，可以用电磁学的边值关系解释，即所谓菲涅尔公式。也可以有一种简单的理解。光到达界面之后，有几种去处，一是反射，二是透射（折射），三是被吸收。而对于金属，吸收较少，同时由于静电屏蔽，其内部无法存在（低频的）电场，可见光这种频率较低的电磁波也就无法在其内部传播。因此大多的光都被反射了。而由于窗户没有“氪金”，“照窗户”实际上就只能眺望远方而已。
通过以上几个方面的解释，以后就可以安心照镜子啦。（啊，痘痘！）

By Colliding Paul

干冰放在500℃的沙子里，沙子为什么会震动？

by 匿名

简而言之，干冰遇热升华，快速释放二氧化碳气体，推动 沙雕 沙子，沙子在气流的作用下升起又降落又升起又降落又升起又降落（禁止“禁止套娃”套娃）产生震动的效果。

Warning：由于场面过于刺激，好熊孩子们请勿尝试🧐
干冰沸点低，在常温下就会升华，不难脑补干冰在常温水中释放二氧化碳气体营造的“沸腾”假象。不过沙子毕竟不是水，水的密度大约为1g/cm ³ ，而一般干沙子主要成份是二氧化硅,二氧化硅的密度是2.65g/cm ³ ,又由于沙子之间存在空隙，实际密度比这个密度要小，大约在2g/cm ³ ，那么相同的气体产生速率的情况下，粗略地讲，沙子更重，更难推动，达到“沸腾”的效果。
认真读题，发现还有一个重要的条件，将沙子加热至500℃，小伙伴们应该会地有这样一种概念：两个物体温度差越大，传递热量的速率越快。
法国著名科学家傅立叶在1822年提出了一条热力学定律，该定律指出：在导热过程中，单位时间内通过给定截面的导热量，正比于垂直于该截面方向上的温度变化率和截面面积。

那末，利用500℃的沙子，单位时间从沙子向干冰的热传导速率将会更快（至少与常温下的沙子比起来是这样的，500℃的沙子和常温的水还需要进一步的导热系数比较），单位时间干冰升华产生气体的速率够快，而产生气体速率达到一定值时，便足以推动沙粒，将其吹向空中，此后落下，如此往复，便产生了“沸腾”般的震动效果。

By Desperado