西瓜
是中华民族的国民水果
对于把喜庆的红色作为文化图腾的我国人民而言
西瓜无疑是炎热的夏天最亮丽的风景
其实我国人民自古以来就爱吃瓜！
《诗经·豳风·七月》有云
七月食瓜，八月断壶，九月叔苴，
采荼薪樗。食我农夫。
这里的七月食瓜的话…嗯…估计和西瓜没什么关系…
因为西瓜原产于非洲，是从丝绸之路引进来的
于唐朝传入新疆，五代、宋辽时期才传入中原
所以凡是在唐宋以前的古装剧里看到人在吃瓜
肯定是不科学的！
比如初唐四杰之一的著名历史人物猪八戒
显然不可能吃到瓜
当然不排除猪八戒会腾云驾雾可以飞到非洲的可能性
西瓜自问世以来已经经过了千年的进化
为了变成今天的样子可以说是非常努力了
看了下面这四张来自17、18世纪的西瓜进化图
实在是让人忍不住想多活几年等到榴莲和芒果把壳和核进化掉的那一天呢
所以猪八戒吃瓜还有一点不科学的地方就在于
西瓜在唐朝长得应该比上图左上角还要丑……
当然也不排除猪八戒懂相对论和量子力学会穿越到未来的可能性
在世界上许多国家，西瓜价格昂贵，是上流社会才能享用的。但是随着我国社会主义市场经济的高度发展，西瓜已经成为了人民的西瓜。比如在我们大甘肃，街上随处可见开着卡车卖瓜的人以及提着麻袋买瓜的人……
在这个以和平发展、大国崛起为主题的时代，如果一个国家的西瓜产量低下而导致夏天西瓜得依赖进口的话，那基本就是被他国控制了命脉！一旦两国关系恶化，不给他出口西瓜，他国人民群众将无法安全度过夏天，严重的可能就起义了。
我们来看看2010-2014年全球各国家地区的西瓜产量前11名。
仔细看一下刻度就会发现我国的数量级和他们都不太一样……
我国西瓜产量占全球70%左右，而且出口量占总产量0.1%不到……
也就是说中国以全球20%的人口吃了全球70%的瓜，而且自己种的瓜全都自己吃了，做人最重要的就是堂堂正正干干净净。相比之下像美俄两个世界大国，不仅瓜产量逐年下降，人均吃瓜量还不到10 kg/年。吃瓜群众连瓜都不愿意吃了，社会的衰落也可见一斑。
我国人均吃瓜量约55 kg/年，仔细想想你有没有给国家拖后腿！我觉得以我在甘肃日均一瓜的吃法应该是可以排进全国花样吃瓜锦标赛前十的。其实我国西瓜如果出口世界肯定具有价格优势，无奈国人吃太多，产能跟不上。
不过我最近吃瓜吃多了，除了每天上厕所的次数变多外，倒是无意间悟透了一个跨越世纪的物理学超级难题！
大家高中物理课上都学过，在一百年前，电子的发现者、1906年诺奖J.J.汤姆逊老师提出了原子的西瓜模型：原子由正电荷和电子构成，电子像西瓜中的瓜籽一样均匀地分布在正电荷的瓜瓤中。
这不科学！如果我早生100年，可能当时就能直接推翻这个模型！因为有一天我吃瓜的时候，切出来某两块瓜是这样的
这说明瓜籽在瓜内部的分布显然是不均匀的！
相信很多人都注意到了，瓜的中心部位最甜而且无籽，靠近瓜皮附近的瓜也无籽。既然瓜籽在瓜内部的分布存在某种规律，那我们必然可以顺应这种规律，找到一种科学的吃瓜方法完美避开所有的瓜籽，那吃起来多爽！遗憾的是，世面上还少有可操作的吃瓜策略，我们日常仍然在噗噗噗地吐瓜籽，低效而且不雅观。那么今天我将以近日吃的瓜为例，为大家给出一种优雅、高效的科学吃瓜方法！
一、瓜籽的分布规律
瓜的基本形状是椭球，深浅交替的绿色瓜纹沿长轴的经线方向分布，实际吃时多从赤道处对半分开拿勺子挖着吃。瓜的模型用matlab画出来大概长这样
为了研究瓜籽在西瓜中的分布，我们的方法非常直观：对西瓜进行切片断层扫描！把一个瓜剖成一张张薄片，统计瓜籽在其上的位置！
首先取一瓜，测量形状。此瓜长27 cm，宽19 cm，这是一个偏心率为0.7的很健康的成年椭瓜。
确认赤道位置，小心对半剖开！
AMAZING！从这两半瓜的赤道平面上似乎能看出一些图案！
瓜从其中心向外放射出一条条白色的线，线上的瓜瓤为浅红色，线间的瓜瓤为深红色。从下图可以隐约看出，黑色虚线将瓜分为4个部分（也有很多品种是3个部分），每一部分里有两道拼成爱心形的弧！
（下图是网上找的，更明显）
放大看可以发现，所有的瓜籽都在四个爱心的内部和周围分布，瓜中心最好吃的那一口是完全没籽的！
在每个爱心内部中心区域通常有4个瓜籽，我们定义为爱心籽。在每个爱心的两侧会各有2个瓜籽，仿佛在守卫着这两个爱心，定义为守卫籽。可能有的地方的瓜籽被埋在内部，但是整体上是这个分布！
这毕竟只是西瓜剖面上的瓜籽分布，为了研究瓜内部的瓜籽分布规律，我们把瓜沿纬线切片。大家都知道，切瓜往往是咔嚓一刀下去，瓜就咯噔一声不规则地裂开了。为了得到一个完整的平面瓜片，我采用了一种在现代化工业中广泛应用的高级精密加工方式——线切割。
然后就把半个瓜切成了完美的四张瓜饼
AMAZING！仔细看！每一片瓜中的瓜籽的分布规律完全是一样的！每一片瓜都是四个部分，每个部分里都有至多4个爱心籽和4个守卫籽。
至此，瓜籽在西瓜中的分布规律已经十分清晰了！就大概长这样
二、如何科学切瓜
大家都喜欢大口大口吃无籽西瓜。现在我们已经知道瓜籽的分布规律了，怎样利用这一规律把任意一个西瓜都吃成无籽瓜呢？我们来实践一下！
所有的瓜籽都由守卫籽来守护，而两个部分的守卫籽之间是无籽的。我们沿守卫籽切开，可以得到四块细长条的守卫瓜、四块粗大的爱心瓜。
比如这是一块切下来的守卫瓜。
守卫瓜的内部完全没有瓜籽，只在表面有一些守卫籽。把守卫籽随便扒拉两下，就可以直接大口吃了！
吃完守卫瓜之后剩下的大爱心瓜里瓜籽就比较复杂了，怎么才能吃得比较爽呢？
只要解构了一块爱心瓜的结构，吃法就一目了然
首先，沿上图黄线将爱心瓜切成三块
第一块完全没有籽，直接大口吃！
第三块靠近瓜皮的部分也完全无籽，直接大口吃！虽然这块不甜……
所有的籽都集中在第二块，切开看发现，这块里全特么是籽……
有什么办法能避开这么多籽呢？
没办法，不吃了
三、冰镇西瓜冰多久才能冰透？
众所周知，西瓜属凉性水果。李时珍《本草纲目》有云：西瓜、甜瓜，皆属生冷，世俗以为醍醐灌顶，甘露洒心，取其一时之快，不知其伤脾助湿之害也。
所以西瓜不是想吃就能吃的，有许多关于西瓜的生活小常识大家一定要记住，比如挑西瓜的时候尽量买平价的西瓜，不要买太贵的品种，因为会浪费钱；比如西瓜和桃子千万不能一起吃，因为吃太多会撑死。
许多人都喜欢在炎炎夏日把西瓜冰起来吃，但是凉性的西瓜再冰镇之后对身体的刺激较大。我近日经过严密的控制变量实验，已经揭示了这种刺激的具体表现，即人在空腹状态吃下1 kg冰镇西瓜约会在吃完后半小时±5分钟内拉肚子0.5 kg。目前这一成果的实验过程及结果图片还不便向大家展示。我已经将其申报了明年的诺贝尔生理或医学奖。希望明年能在斯德哥尔摩向全世界正式展出我的研究成果！
夏天我们经常遇到关于冰镇西瓜的哲学难题：天气热很想赶快吃一个冰西瓜解暑，新买来的瓜却是热乎乎的，把热瓜放冰箱里又不知道要多少时间才能冰透，冰透的时候人又可能已经不渴了……
那么问题来了：西瓜放冰箱里究竟要多少时间才能冰透？
每个优秀的模型都会基于一些巧妙的假设，这次的理论也是建立在几条非常符合实际的假设之上的，我们称之为理想西瓜假设：
1、西瓜的外形是一个半径为R的完美的球体
2、西瓜没有瓜皮，没有瓜籽，瓜瓤也是完全均匀的，不管是导热能力还是密度还是比热容之类的全是均匀的！一切物性参数都不会随温度变化！反正西瓜就是超完美！
3、我家的冰箱是一个恒温4 ℃的完美冰箱
数学建模就是要抓主要矛盾，这几个假设简直是神来之笔！下面问题就很简单了，是一个完美均匀球形西瓜放在完美均匀冰箱中的冷却问题。
以下为理论推导，可快进
计算结果如下！两横坐标轴分别代表离瓜心的距离以及冷却时间，纵坐标代表温度。从这张图中可以读出冷却过程中任意时刻、瓜内部任意位置的温度。
结果令人震惊！按我这个模型，西瓜放冰箱里冰上5小时之后，表面也才冷却到了17 ℃，而瓜心最好吃的那一口还有22.6 ℃的高温？？？
为了验证我的理论，我把瓜在冰箱里冰了5个小时后，切成两半测了它内部的温度。
AMAZING！测出来的结果和我的理论计算结果相当吻合啊！这说明瓜在冰箱里冷却就是很慢！
我们把半径9 cm的理想西瓜放在6 ℃的完美冰箱中冷却10小时，计算出的逐渐冷却效果是这样的。
10小时才勉强变冷，看来冰一整个西瓜真的是一件很困难的事情啊……
下图是一个半径15 cm的大球瓜的模拟冷却曲线
这个结果告诉我们：
1、一个瓜在冰箱里冷藏整整一天才基本算是冰透了，如果想吃瓜的时候才现冰就晚啦！
2、在冷却过程中，瓜皮和瓜心的温度差异非常大！
3、一般10-15 ℃的西瓜口感较为冰爽，从图像上可以看出冷藏12-15个小时为宜。为了每天下班的时候能吃到冰爽的西瓜，建议大家前一天半夜3点起床冰瓜。
五、小结
听完我的最新吃瓜理论，相信经常吃瓜的大家对于吃瓜都有了更深刻的认识！实践出真知，希望大家能自己买个瓜来试一试，你就会明白这篇推送蕴含了夺么深刻的科学道理！你也会明白一个家里没有wifi只能吃瓜的人的每天都在想些什么……
参考文献
1.联合国粮食及农业组织 http://www.fao.org/faostat/zh/#data/QC
2.谢珊, 吴江涛. 西瓜热物性的测定及冷藏过程模拟[J]. 第七届全国食品冷藏链大会论文集, 2010.
本文由微信公众号“毕导（bxt_thu）”授权转载
编辑：山寺小沙弥
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