大卫•加耶是一位杰出的教师和作家，曾荣获“全球教师奖”2017年度十大教师称号，并入选《福布斯》杂志“百大创意人”。他不仅在教育领域具有显著成就，还拥有个人YouTube科普频道，吸引了超过百万粉丝，展示了他丰富的科普知识和独特的创意魅力。

“全球十大教师”之一、西班牙超火的“网红”科普播主——大卫・加耶，以幽默风趣的方式探索40个科学问题： 把你的房间和宇宙都搞乱的是同一个“神秘力量”？ 时间真的存在吗？ 住在楼下的邻居比住在楼上的你活得更久？ 如何结交到一个外星人朋友？ 需要多少只蜘蛛才能停下一架波音747…… 所有脑洞大开的问题的答案，都在这里！ 本书不仅涵盖数学、地理、物理、化学等知识，还将这些知识与人们的生活相关联，让读者迅速获取新的知识，体验科学带来的乐趣。

.1.住你楼下的邻居为什么比你活得久？

水沸腾的条件和影响因素，包括液体的分子间作用力、温度、压强等。指出水在标准大气压下沸点为100摄氏度，但实际沸点受杂质和气压影响。举例说明了盐分能提高水的沸点，低气压下沸点降低。以珠穆朗玛峰为例，说明海拔高度越高，大气压越低，水的沸点也随之降低。通过具体数据，展示了不同海拔高度的水沸点，并探讨了极端高度下水的沸点与人体体温相近的现象。



.2.水的沸点在珠穆朗玛峰之巅是多少？

分辨率的概念，解释了它是指光学仪器识别并分离两个物体的能力。以望远镜和相机为例，说明了分辨率越高，图像越清晰。接着，文章详细介绍了人眼的工作原理，从光线进入眼球到最终形成图像的过程。最后，文章通过计算，得出人眼的分辨率大约为5.76亿像素，与目前世界上最高的相机分辨率相近。



.3.人眼有几百万像素？

《星球大战》中飞船的声音传播问题。由于太空是真空环境，没有介质，声音无法传播，因此在太空中爆炸或飞船碰撞时，我们无法听到声音。而电影中却出现了激光剑碰撞声和战舰爆炸声，这显然与物理定律相悖。文章进一步解释了声音的传播需要介质，并详细说明了声波在固体、液体和空气中的传播速度差异。通过对比，突显了《星球大战》中这一场景的科幻设定与实际物理规律之间的矛盾。



.4.《星球大战》里的飞船违背了哪些物理定律？

圆周率π的由来、特性及其在数学和科学中的重要地位。从毕达哥拉斯学派到阿基米德，再到现代计算机的运用，π的计算越来越精确。π不仅是数学常数，更是流行文化中的热门话题，各种诗歌、歌曲、电影和雕像都与它相关。π的无限不循环小数性质也引发了许多有趣的现象和猜想，如记忆π的竞赛和身份证号码与π的巧合。鼓励大家成为π的粉丝，因为无论未来从事何种职业，圆周率的知识都能派上用场。



.5.“π”的粉丝

杠杆这一简单机械，从其定义、物理原理到分类、应用场景进行了详细阐述。文章首先介绍了杠杆的基本概念和作用，即通过支点、动力臂和阻力臂之间的关系，用最小的动力克服更大的阻力。接着，文章将杠杆分为三类：第一类杠杆，动力臂比阻力臂长，省力效果好；第二类杠杆，阻力点位于支点和动力点之间，如手推车、划船桨等；第三类杠杆，动力点位于阻力点和支点之间，如锤子、订书机等。文章通过多个实例，生动地展示了杠杆在生活中的广泛应用，以及其如何改变我们的生活方式。



.6.给我一个支点，我将会撬起整个地球

人类对宇宙中是否存在外星生命的无限好奇，以及科学家们如何通过德雷克的公式来估算可能存在的文明数量。书中探讨了地球以外的地方是否真的有生命存在，并引用了德雷克公式中的各个变量，如行星数量、生命存在可能性、智慧生命演化概率等。同时，书中也提到了SETI项目，该项目致力于寻找外星智慧生物，并预测未来可能发现外星文明的信号。此外，书中还讨论了主动向外太空发送信号的利弊，以及人类应该如何对待可能收到的外星信号。最后，书中通过一些社交网站的评论，展现了人们对于与外星人交朋友的看法和期待。



.7.和一个外星人交朋友的概率有多大？

颜色的科学本质，指出颜色只是不同波长的光经过人眼处理后形成的结果，实际上不存在于物体本身。文中以色盲现象为例，说明了不同人眼中颜色的感知可能存在差异。同时，文章探讨了可见光谱和电磁波谱的关系，解释了黑色和白色的形成原理，并提到了人类能看到的只是光谱中很小的一部分。文章还介绍了牛顿用棱镜分解阳光的现象，以及不同颜色之间的界限和分类。最后，文章强调了颜色在自然界和人类生活中的重要性，如动物利用颜色进行伪装或吸引配偶，以及人类对颜色感知的研究和应用。



.8.不存在的颜色

云朵的构成、重量和形成过程。云是由水滴和冰晶组成的，其重量取决于体积和悬浮物。一个有趣的事实是，一朵云的重量大约相当于100头大象，而大型积雨云的重量可以高达20万头大象。文章还讨论了云在地球水循环中的作用，以及云对地表温度的影响。此外，文章还探讨了云朵的形状和种类，以及云朵在人们心中的形象。



.9.一朵云等于几头大象的重量？

左撇子这一特殊群体在生活中的种种不便，如写字姿势、使用工具的困难，以及在考试、用餐等场合的尴尬。文章通过讲述作者自身的经历，揭示了左撇子在右撇子主导的社会中面临的挑战。然而，文章也强调了左撇子的独特之处，如擅长使用黑板进行教学，以及在某些运动项目中具有优势。同时，文章对左撇子的成因进行了探讨，指出左撇子的行为与大脑发育和脊髓发育有关，并受到基因和环境因素的影响。最后，文章呼吁社会对左撇子给予更多关注和理解，消除对左撇子的误解和偏见。



.10.左撇子没那么稀罕，只是有点特别罢了

分形几何学的历史、原理和特点，通过举例说明了分形几何在自然界和生活中的广泛应用，以及它对艺术和科学的影响。分形几何揭示了自然界的复杂性和不规则性，并通过自相似性展示了自然现象的无限重复和细节的相似性。



.11.花椰菜中隐藏的几何秘密

人类对逃离地球的渴望，从古至今，人们始终在探索如何摆脱地心引力的束缚。通过举例说明，从莱特兄弟的飞行到阿波罗11号登月，再到旅行者号探测器奔向外太空，人类一步步实现了太空探索的梦想。文中详细解释了重力和地心引力对物体运动的影响，以及逃离地球所需的第二宇宙速度。此外，还介绍了火箭发射过程中如何通过减少体积和自重来减轻重力，使飞船成功逃离地球。



.12.如何逃离地球？

东方文明中“决定命运的红绳”的概念，类似于西方的“找到另一半灵魂”。文章深入探讨了量子物理学中的“量子纠缠”现象，指出这种粒子间的强关联性使得即使相隔遥远，粒子间仍能产生相互影响。文中提到，这种关联在物理学界引起争议，因为它似乎违反了爱因斯坦的狭义相对论。然而，随着实验的进行，量子纠缠的真实性得到了证实，并广泛应用于量子计算学和量子密码学等领域。文章还提及了量子传输的概念，以及其面临的挑战和潜在的伦理问题。



.13.恋爱的粒子

电影《终结者》中“天网”这一人工智能系统的概念，以及它对人类的潜在威胁。同时，文章追溯了机器人的历史，从古希腊的自动装置到现代的人工智能，阐述了机器人和人工智能的区别和应用。尽管机器人在工业和医疗等领域得到了广泛应用，但它们缺乏感性，无法替代人类。文章最后探讨了艾萨克·阿西莫夫的“机器人学三定律”及其在防止机器人反叛中的作用，以及机器人对就业和未来社会的影响。



.14.机器人将来会掌控我们吗？

地球的真实面貌，从地球的形状、运动到内部构造，揭示了人类对地球认知的演变。文章首先提到地球只是宇宙中的一个“暗淡蓝点”，但在这颗渺小的星球上，却发生了对人类至关重要的一切。接着，文章讲述了人类对地球形状的认知历程，从古代的“天圆地方”到现代的“地球绕太阳转”，再到通过科学实验证实地球是球体。文章还介绍了地球的自转和公转，以及由此产生的四季变化和昼夜更替。此外，文章还探讨了地球内部构造的奥秘，包括地核、地幔和地壳等，以及地球运动的影响，如岁差、章动和钱德勒摆动等。最后，文章强调了对地球认知的重要性，并鼓励人们继续探索这个神秘的星球。



.15.关于地球的真相和谎言

天空为什么是蓝色的这一科学现象。白光是由所有可见光组成的，而蓝光波长较短，容易发生散射。当太阳光穿过大气层时，蓝光被散射得最多，因此我们看到的天空是蓝色的。此外，光具有波粒二象性，光线与大气中的尘埃、水滴相互作用，产生散射，导致蓝光散射得最广，使天空呈现蓝色。



.16.为什么天空是蓝色的？

哲学家圣·奥古斯丁关于时间的看法，他认为时间无处不在，但难以解释。时间在不同文化和历史阶段有不同的解读，如东方文明中的轮回和西方世界中的直线前进。科学家将时间与变化联系，通过有规律的运动来测量时间流逝。爱因斯坦的相对论则认为时间是可变和流动的，与牛顿物理定律中的绝对时间不同。物理学家朱利安·巴尔布甚至提出宇宙是静止的，时间可能只是我们的一种解读。时间旅行在社交网站上引发了各种评论，有认为星系法则不允许，也有认为通过音乐和幻想可以回到过去。



.17.时间存在吗？

熵增定律这一物理概念，它揭示了宇宙和我们的房间总是容易变得混乱的原因。宇宙中的一切系统都倾向于向能量最低、混乱程度最大的状态变化，这就是熵增定律的核心。从微观的分子运动到宏观的宇宙演化，熵增定律无处不在。它不仅影响了宇宙的运行，也影响着我们的日常生活，比如我们整理好的房间总会再次变得混乱。熵增定律还揭示了时间的不可逆性，我们无法回到过去，只能面向未来。虽然我们无法完全对抗熵增，但人类通过进食和活动，维持自身有序的状态，与熵增定律进行着抗争。



.18.为什么宇宙和你的房间一样，总是很容易变得一片混乱？

人类从单细胞进化到现在的复杂生物，进化论告诉我们，适应环境的生物才能生存。然而，人类在进化过程中与动物不同，我们不仅适应环境，还能改变环境，甚至发明各种工具来提升生活品质。科技的进步让生物进化速度加快，纳米技术等应用在医学领域取得了显著成果。超人类主义者认为，科技进步使人类更长寿、更幸福，甚至提出人类可能变成半机器人。尽管如此，也有人担忧科技发展可能减弱人类意义，加剧贫富差距。同时，技术发展并非一帆风顺，晶体管数量有限，量子计算机可能成为未来趋势。未来，人类是否会变成半机器人，一切都还是未知数。



.19.未来，我们会变成半机器人吗？

立方定律的概念，它揭示了物体体积和表面积增长速度之间的关系。通过分析不同数字的平方和立方，我们可以看到，物体的体积增长速度远快于表面积。这种规律在物理学、工程学和生物学中都有广泛应用。文章以堆纸牌屋和沙子城堡为例，说明了这种规律在生活中的体现，并进一步探讨了如何运用立方定律来解释一些自然现象，如冰墙的建造、人体体积与力量之间的关系等。同时，文章还通过科学逸事和生物学内涵，展示了立方定律在不同领域的应用和重要性。



.20.一个沙子堆成的城堡能多高？

卡尔达肖夫指数，通过文明所能利用的能源量来划分文明等级，从I型到III型。I型文明能利用所在行星所有能源，目前人类处于0型文明；II型文明能利用所在星系所有能源，如利用戴森球捕获恒星能量；III型文明能利用宇宙最大能量物体，如黑洞和白洞。同时，文章也提到了人类文明的发展趋势和面临的挑战。



.21.怎么划分银河里的各种文明？

科学家克莱尔·C.帕特森如何通过测量铅同位素确定地球年龄，揭示无铅汽油的重要性。他发现铅含量过高与汽油中的四乙基铅有关，并揭露了石油公司对环境和社会的危害。尽管受到打压，帕特森坚持研究，最终促使美国通过《洁净空气法》禁止销售含铅汽油，拯救了无数生命。他的故事展现了科学家的社会责任和科学严谨，以及科学与公民健康的重要性。



.22.无铅汽油和地球的年龄有何关系？

月球的形成，科学家通过研究月球岩石，提出了“大碰撞假说”，认为月球是约45亿年前地球与忒伊亚行星碰撞后形成的。月球的形成过程涉及到地球表面的变化，如地球自转速度变慢和潮汐的产生。同时，月球也在不断地远离地球，但最终会达到一种平衡，与地球相互吸引。此外，还介绍了月球的特点，如没有大气层、天空呈黑色、表面布满陨石坑等。最后，还提到了月球对人类的重要性，包括登月任务、激光测距等。



.23.为什么月球抛弃了我们？

镜子这一看似简单的物品，实际上却蕴含着丰富的科学和文化意义。镜子能够反射光线，形成物体的镜像，是生活中不可或缺的物品。人们对于镜子的迷恋，源于其能够揭示真实自我的特性。从古至今，镜子在人们心中扮演着重要的角色，甚至被赋予了神奇的色彩。然而，镜子的完美程度有限，它并非完美无缺，而是存在着微妙的绿色色调。镜子背后的科学原理和文化寓意，令人不禁陷入深思。



.24.镜子是什么颜色的？

儒勒·凡尔纳的科幻小说如何激发作者对科学和未来的好奇心。作者在年幼时通过阅读凡尔纳的作品，如《地心游记》和《海底两万里》，感受到了他对未来的准确预测，包括潜水艇、水下摄影等。凡尔纳的想象力和创造力不仅限于水下，还预言了直升机、月球旅行和互联网等。他的作品不仅对作者产生了深远影响，还启发了许多科学家，让人们对未知世界充满向往。



.25.儒勒·凡尔纳是预言家吗？

太空探索背后的经济投入和其带来的意想不到的科技产物。文章指出，虽然太空探索看似与日常生活无关，但它推动了量子力学、集成电路等技术的发展，并带来了微波、烟雾探测器、卫星通信等日常用品。同时，宇航员的需求也催生了纸尿裤、激光成像系统等创新。文章强调，好奇心和基础科学的研究对科技进步至关重要，即使其应用可能需要数十年才能显现。



.26.把一个足球送上太空要花多少钱？

晶体管作为半导体技术的关键发明，它的出现推动了计算机和电子产品的快速发展。从早期的真空管到现代的晶体管，科技的进步带来了电脑、手机等设备的微型化。晶体管作为电子元件，它的体积小、稳定性高，使得计算机等设备在体积和性能上都有了飞跃。从硅谷到英特尔，晶体管技术的发展与人类的好奇心和科学探究精神密不可分。尽管晶体管技术面临物理极限，但科技的进步仍在继续，未来充满无限可能。



.27.晶体管不（只）等于收音机

科学方法的基本特征，即通过观察自然现象提出问题，制定假说，预测结果，设计实验来验证假说。科学实验是检验知识的严格考核，考官是事物的本质。科学方法强调严谨地解释自然，而非基于草率的观点、意识形态或书本上的思想。同时，介绍了科学革命的历史背景，包括弗兰西斯·培根、伽利略、开普勒、哥白尼和牛顿等人的贡献。此外，还提到了炼金术、占星术等秘术在科学革命中的作用，以及这些秘术如何促进了化学、天文学和科学的发展。最后，强调了科学知识是不断积累和更新的，科学家们需要保持批判性思维，不断修正和完善理论。



.28.为了进行重力实验，伽利略摔坏了多少苹果？

宇宙的温度范围，从绝对零度到极端高温。宇宙中最冷的地方是回飞棒星云，温度仅1开氏度；而最高温度则出现在RX J1347.5-1145星系团，高达3亿摄氏度。科学家们还发现了一种极端微生物，能在极高或极低温度下生存，并具备将无机物转化为有机化合物的能力，这为寻找外星生命提供了新的线索。



.29.宇宙中哪里最冷，哪里最热？

“意外发现”在科学领域的重要性。科学并非总是按部就班，许多重大突破都是偶然间发生的。例如，青霉素的发现和苯环结构的揭示都是由于科学家们在研究其他事物时意外发现的。这类偶然发现有时源于奇妙的梦境，如凯库勒梦见苯环的形状；有时则是实验的失败，如便利贴的发明。这些故事提醒我们，机遇和运气在科学探索中扮演着不可或缺的角色。



.30. “意外发现”和致幻剂有什么联系？

时空共振的概念，讲述了遥远星系中两个黑洞碰撞后产生的巨大能量振动，经过一千四百亿年到达地球，人类首次探测到引力波。这一发现不仅证明了广义相对论的正确性，也为天文学带来了新的研究工具。引力波天文学的发展，使我们能够研究宇宙中的高能现象，如星系碰撞、黑洞等，拓展了我们对宇宙的理解。



.31.时空共振

人们对理科和文科的刻板印象，以及两者在科学方法上的差异。文章指出，尽管科学方法在推动人文学科科学化方面有所贡献，但人文学科仍具有其独特性和复杂性。同时，文章强调了科学与人文之间的分裂，并呼吁人们超越这种分裂，对文理学科兼收并蓄，以更好地应对未来挑战。此外，文章还提到了技术革命对科学文化的影响，以及人文学科在数字时代的作用。



.32.你属于理科，还是文科？

蜘蛛的强大之处，包括其惊人的跳跃、奔跑和感知能力，以及它们能够制造出的坚韧蛋白纤维——蜘蛛网。蜘蛛网的强度令人震惊，其强度是钢铁的五倍还多，几乎相当于凯夫拉防弹衣。科学家和工程师们正在研究这种材料，试图发现其新的用途，如生物技术和再生医学。同时，文章也探讨了蜘蛛侠这一角色背后的科学原理，如爬墙能力和蜘蛛感应，并讨论了这些超能力对人类社会的影响。



.33.需要几只蜘蛛才能刹住一架波音747？

风力发电机和霹雳车的共同点，它们都与19世纪的物理学家和化学家迈克尔·法拉第有着密切的联系。法拉第发现了电磁感应现象，这一发现为风力发电机、直流发电机等设备提供了理论基础。此外，文章还介绍了特斯拉的发明和创新，如交流电系统、日光灯等，以及他与爱迪生在电力传输系统上的争论。文章强调了法拉第和特斯拉等科学家对人类科技进步的重要贡献，并探讨了不同能源生产方式的生态成本和废料问题。最后，文章提到了霹雳车利用交流发电机发电的特点，以及电的储存和分配问题。



.34.风力发电机和霹雳车之间有什么共同点？

女性在科学领域的卓越贡献。从古代的希帕提娅到现代的居里夫人，许多杰出女性科学家为科学进步做出了巨大贡献。然而，由于历史原因和社会偏见，女性在科学领域的发展一直受到限制。文中提到了女性在大学、科研机构和诺贝尔奖等领域的代表性不足，呼吁社会给予女性更多机会和尊重。同时，文章也讲述了女性在数学、物理学、天文学等领域的杰出成就，展现了女性在科学领域的潜力和力量。



.35.科学不只是男孩的事

地球磁场的神秘与重要性。地球磁场由地核中的铁镍对流运动产生，保护我们免受太阳辐射伤害。磁极不是静止的，它们会移动甚至倒置。历史上曾发生过地磁逆转，导致磁场消失。虽然这会使某些动物迷失方向，通信系统失灵，但并不会造成末日灾难。事实上，磁极倒置后地球生命依然延续。



.36.南北磁极倒置的话会发生什么？

流体世界的奥秘，从流体的定义、特性、分类到非牛顿流体在日常生活中的应用。文中还探讨了表面张力这一概念，以及它如何解释昆虫和水上生物在水面上行走的现象。同时，文章还提到了如何制作非牛顿流体，并列举了在生活中常见的一些类似现象。最后，文章通过社交媒体上的评论，展示了人们对这一话题的多元看法。



.37.怎么在水面行走？

地球变暖的原因，指出温室气体如二氧化碳的存在阻碍了地球将部分能量反射回太空，导致地表变暖。同时，人类活动如化石燃料的使用和工业排放，导致大气中二氧化碳浓度增加，加剧了全球变暖。文章强调气候变化对环境、经济和生物多样性的影响，并呼吁人们采取行动减少碳排放，保护地球家园。



.38.地球为什么会变暖？

地球表面和大陆形状的变化。地球上的大陆曾经是一体的“盘古大陆”，后来分裂成多个大陆板块。这些板块在地幔的软流圈上缓慢移动，每年大约移动2.5厘米，造成了火山、地震和山脉的形成。科学家预测，未来地球板块将再次移动，形成一个新的超级大陆“终极盘古大陆”，地中海和英国等地理特征将发生变化。



.39.未来，世界地图是怎样的？

宇宙的浩瀚和神秘，人们只能看到宇宙的一角，还有更多未知等待我们去探索。暗物质作为宇宙的27%组成，不发光、不与电磁辐射相互作用，却通过引力影响宇宙的运行。科学家通过观察星系运动和引力透镜等现象，证实了暗物质的存在。尽管我们对暗物质一无所知，但它在宇宙中扮演着至关重要的角色。同时，介绍了维拉·鲁宾作为女性天文学家的勇敢与智慧，她通过观测星系转速发现了暗物质的存在。科学家们正在努力研究暗物质的本质，希望能揭开宇宙的更多秘密。此外，还提到了希格斯玻色子的发现，它解释了物质质量的来源，为物理学的发展做出了重要贡献。宇宙的奥秘无穷无尽，科学家们将继续探索，揭开它最后的黑暗秘密。



那些听过却从未搞明白的问题