微波技术,那么流行的苏打水
分类:数理科学

在喝水这件日常小事上,生活水平提高了的中国人,也逐渐变得讲究起来。从用什么杯子喝水,什么时间喝水,喝什么水,需求越来越往健康、个性的趋势发展。苏打水在近几年的流行,就是一个写照。 “喝苏打水挺健康”的理念已经成为很多消费者的共识。苏打水是弱碱性水,含小苏打,有助于中和胃酸。光是这一点,就已经是很多人的需求,因此在各种生活场景下,都能看到苏打水的身影。 酒的好伴侣 27岁的黄方方是众多苏打水消费者中的一员。从事房地产行业,和客户吃饭经常免不了要喝酒,还一定得尽兴,酒喝多了自然伤胃,胃里泛酸,于是苏打水成了他的家中常备。“经常一箱一箱地把娃哈哈苏打水买回家,喝酒后总要喝上一两瓶。”对于黄方方而言,酒后喝苏打水已经成为一种主动的“轻养生”行为。“虽然也有人说酒后喝热茶、喝蜂蜜水好,但我觉得都不如直接打开一瓶苏打水方便,特别是夏天。” 美食好搭档 除了酒,苏打水还是许多美食的好搭档。比如成都人爱吃辣,吃火锅,口味重,刺激肠胃,因此当地人喜欢会在饕餮之余,喝一瓶苏打水。实际上,吃货们爱吃的烧烤、小龙虾、煎炸食品、海鲜、甜品、咖啡等等都是吃多了容易引起胃酸的食物。用放弃美食的方式去呵护肠胃,显然不太现实,索性将美食与苏打水搭档。“肠胃确实比一般人差一点,但就是戒不了咖啡,也戒不了烧烤。有时胃酸来了,消化不良,胀气。反正都要喝水的,不如喝点苏打水。”工作日每天下午必喝一杯咖啡,已经是潘潘多年的习惯,哪怕受到胃酸困扰,也没法让她放弃咖啡的香气:“以前胃酸多得实在受不了去看医生,医生会开碳酸氢钠片,既然苏打水里也有碳酸氢钠,那就平时也喝喝呗。” 运动减肥好伙伴 节食同样可能引起胃酸。许多人都想通过节食快速减肥,结果发现,饿着不吃东西,胃竟然还酸胀起来。节食期间,胆汁的分泌受到抑制,大量胃酸分泌增加了胃脏负担,肠胃无法像平时那样正常消化,时间久了还容易形成慢性炎症。为了健康,即便节食,也还是要规律地吃一些食物,同时喝点苏打水。而减肥最好还是用运动代替单纯的节食,运动后就不要为了一时畅爽喝碳酸饮料了,除了喝健康的运动饮料,苏打水也是不错的选择。 适合痛风患者 高尿酸血症或痛风人群是适合喝苏打水的。碳酸氢钠利于碱化尿液,促进尿酸排泄,从而缓解痛风。“爸爸患痛风两年了,家里一般都会备着几箱娃哈哈苏打水。”24岁的梁真是沈阳人,在杭州工作,在电商平台定期给痛风的爸爸买苏打水,是他表达孝心的一种方式。 市场有需求自然就有商家跟进。目前市场上充斥着各种大大小小的苏打水品牌,说是鱼龙混杂也不为过。品质、品牌自然就成了消费者选择的首要因素。“既然是为了健康才喝,当然还是选大牌的放心。”黄方方一直喝的是娃哈哈苏打水。据了解,国民品牌娃哈哈从2010年就推出了苏打水,是国内最早试水苏打水市场的品牌之一。多年的市场培育,加上技术、质量令消费者信赖,如今娃哈哈已占领了国内苏打水的头部市场。“口感柔和甘甜,喝起来舒服,比较合中国人的口味偏好吧。”这是黄方方的评价,“其他牌子也试过,有些太甜,有些味道呛口,最后还是回到娃哈哈,微微甜喝起来刚好,而且30年的牌子,更放心一些。” 虽然苏打水并不能完全替代日常饮水,但它的风靡可以说明,国人对饮食健康的需求,已经深入到生活中的各个场景,且国人越来越追求一种更便捷,且不会让生活体验打折的“轻养生”方式。毕竟,能一直舒舒服服轻轻松松地保持健康状态,对生活节奏加快,生活压力增大的现代人来说,是一件梦寐以求的事情。

2016年,南京地质古生物研究所研究员张以春的一篇论文引起世界关注——他通过观察2.95亿年前的虫筳类有孔虫,为一直困扰学术界的关于南北羌塘板块到底是否属于同一板块的问题找到了答案。 这并非张以春第一次从几毫米大小的虫筳类有孔虫中找到羌塘地区地块运动的证据,也不是他第一次为世界一直争论不休的问题提供答案。在世界上研究虫筳类屈指可数的科学家中,张以春又是目前少数通过虫筳类有孔虫推断古地理演变过程的研究者。“这是因为虫筳类有孔虫已经被研究多年,系统古生物学研究空间不大,但古生态学和古生物地理学则存在问题颇多。”张以春解释说。 就在这有限的研究空间内,张以春的研究却屡次受到世界的关注。 虫筳类动物群给出答案 虫筳类有孔虫是一种原生动物,在石炭二叠纪的地层中非常普遍,是划分对比此时地层的重要化石。张以春研究的时间段是距今3亿年前到2.5亿年前,属于二叠纪阶段。 二叠纪是古生代的最后一个纪,也是成煤的主要时期。因为当时地壳运动比较活跃,古板块间的相对运动加剧,并逐渐拼接形成联合古大陆。随后,陆地面积的进一步扩大,海洋范围的缩小,自然地理环境的变化,促进了生物界的重要演化,预示着生物发展史上一个新时期的到来。 “在这个时间段,虫筳类有孔虫比较喜欢暖水,也就是说需要水温达到一定温度才能生存。”张以春在接受《中国科学报》记者采访时解释说,“所以我用有孔虫研究西藏地块。” 张以春选择有孔虫作为标准,判断二叠纪时现在位于西藏北部的羌塘板块的古地理变化。彼时,地球远不是现在的样子,澳大利亚在更接近南极的南纬四五十度的范围,我国的华南地区则在赤道附近。2.9亿年前左右南方大陆发生裂解,西藏不同板块逐渐分裂,向北移动。张以春利用西藏不同板块上发现的有孔虫化石,判断这些板块在当时处于什么位置。因为温度不同,动物种类也会发生变化。 晚古生代时期最宽广的古特提斯大洋曾经从西藏北部通过,但关于洋盆具体是西藏哪个缝合带,国际学术界一直争论不止。之前科学家提供的证据具有多解性,大家各说各的,无法达成共识。其中主要有两种观点:一是认为这条高压变质带是南羌塘地块和北羌塘地块在古特提斯洋闭合时高压碰撞所致,位于南北羌塘之间的龙木错—双湖缝合带是古特提斯洋的主支;另一种观点则认为南北羌塘属于同一地块,这个变质带来源于金沙江带低角度俯冲于羌塘盆地之下并出露于羌塘盆地中部,金沙江缝合带是古特提斯洋的主支。 解决这个问题的关键,便在于证实南羌塘地块和北羌塘地块是否属于同一地块。 2015年11月,张以春在双湖热觉茶卡一带发现了早二叠世Asselian期的球希瓦格(Sphaeroschwagerina)虫筳类动物群。这个证据非常重要,它显示了在2.95亿年前,南方大陆处于冰期兴盛时期,此时温度最低,不应该出现暖水动物群。“但虫筳类却是暖水动物群。这意味着,北羌塘在低纬度地区,也就是距离赤道比较近的地方。而当时南羌塘却在冈瓦纳北缘。”张以春说。 冈瓦纳大陆又称南方大陆,其中心在南极洲东部和非洲南部。北羌塘在接近赤道的位置,南羌塘却更靠近南极。虫筳类动物群的发现让张以春意识到,南北羌塘板块之间还有个大洋。虽然这一结论并没有得到所有人的认可,但在当地最寒冷的时期出现暖水生物的证据却是无法被反驳的。 划分时代的重要证据 由虫筳类研究古生物地理演化是张以春坚守的方向,而我国虫筳类的系统研究源自著名地质学家李四光。上世纪20年代,李四光开始了对虫筳类有孔虫的研究,当时世界上在这个领域已经研究已久,但在国内,李四光的研究却犹如开山鼻祖,甚至“虫筳”这个字,都是由他造出来的。“以前没有虫筳字,是因为看到这种有孔虫的外形像纺纱用的纺锤,即筳,才造出了虫筳字。”张以春介绍说。 当年物质匮乏,研究设备极其有限,李四光对于虫筳类的研究难上加难。一般有孔虫的体积只有几厘米甚至几毫米大小,想找切面,就只能从一个地方进行切割才能得到理想的切片,而当时能进行切片的人都少之又少。面对困难,李四光毫不退缩,甚至创建了一套体系,让现在的研究人员在野外通过放大镜就可以识别有孔虫的形态,进而判断年代。 在南京地质古生物研究所,盛金章院士、张遴信研究员等人都曾经从事虫筳类的研究。但如今,算上张以春在内,国内也只有三四个人依然从事这一研究,即便是国际,研究虫筳类的人也是凤毛麟角。“也有人通过古生物化石判定古地理位置,但是大部分人都从腕足动物入手,从虫筳类角度做的研究者很少。”张以春说。 2014年,张以春在西藏勘探休息时,随手从地上捡起了一块石头,“当时我还开玩笑说,可以看到石头上有化石的痕迹,要带回去研究”。没想到这个无心之举,竟让张以春真的从中发现了在该地区从未有人发现的化石——柯兰尼氏虫(Colaniella)。“它是划分时代的重要证据。”张以春解释道。 为了寻找这类化石,张以春带领研究生于2016年再次前去,沿着产状从底往上测了300多米,寻找柯兰尼氏虫的遗迹。“开始我们一直没有找到,直到还剩下最后一两米就要结束的时候,我跟研究生开玩笑说,这可真是一锤子买卖了。”幸运的是,就在最后一两米里,果然发现了柯兰尼氏虫的化石。 柯兰尼氏虫化石的发现打破了科学家之前认为的拉萨地块在晚二叠时已经变成陆地的结论。“我们发现,晚二叠时期拉萨地块全部都在海里,还没有形成陆地,也无法向其他地块提供物源。”张以春说。 探寻未解之谜 虫筳类有孔动物让张以春得出几个重大结论后,他的研究并没有停滞,因为还有很多未解之谜等待他继续探寻。 张以春现在以南羌塘板块研究为主。他发现在二叠纪大陆裂解时期,最大的裂解处应该出现很多玄武岩,也就是说南羌塘南部应该出现大量玄武岩,但实际上大量的基性岩墙群都出现在南羌塘板块北边。“我一直在思考,是地块发生了旋转还是南羌塘北面原来有个微板块被俯冲掉了。这需要作大量的剖面研究才能建立南羌塘的空间格局模型。”张以春说。 不仅如此,南羌塘板块东部和西部的地层也不一样,东部出现了很多海山,西部却都是地块,这是什么原因造成的?这些问题都让张以春无法停止探索的脚步。目前他正在写的一篇论文是关于西藏板块与缅甸和东南亚关系的。

专门研究和应用微波的无线电技术的学科。微波是频率高、波长短的电磁波。它的波长在1米到1毫米之间,频率为3×108赫兹到3×1011赫兹。微波能穿透电离层,具有波粒二象性的量子特性。微波成为一门技术科学,开始于20世纪30年代。微波技术的形成以波导管的实际应用为标志。若干形式的微波电子管(速调管、磁控管、行波管等)的发明则是另一标志。第二次世界大战中,微波技术得到飞跃发展,因战争需要,当时微波研究的焦点集中在雷达方面,由此而带动了微波元件和器件、高功率微波管、微波电路和微波测量等技术的研究和发展。至今,微波技术已成为无论在理论和技术上都相当成熟,又不断向纵深发展的学科。 微波技术的基本理论是以麦克斯韦方程为核心的经典电磁场理论,“场解”是基本研究方法,它涉及到求解偏微分方程,因此,一般求场解都相当复杂。微波的广泛应用,要求一种简便的工程计算方法,发展至今已形成了“微波等效电路理论”。应用微波技术,主要的问题是微波元件和微波测量,无论如何复杂的微波系统都由若干微波元件组成,而微波测量是微波技术的定量实验方法和解决工程实际问题的重要手段。由于受控热核反应研究的需要,微波与等离子体相互作用的研究相当活跃,最近利用高速运动的等离子体产生了超高功率毫米波和亚毫米波。近年来,在超导研究中,微波约瑟夫森效应研究进展很快,除了探讨其作用机理外,已制成了各种约瑟夫森效应微波器件,它有可能引起低功率微波系统的重大革新。但是,微波技术研究和发展的主要趋势,仍是频率不断向更高范围推进。 微波技术之所以得到迅速发展,其主要原因是它有巨大的应用价值。目前,微波技术应用层出不穷,主要有:①雷达。微波技术的早期发展是和雷达交织在一起。雷达不仅用于国防,也用于导航、气象测量、大地测量、工业检测和交通管理等方面。现在雷达种类很多,如超远程预警雷达,它的作用距离在1万千米以上,可以对洲际导弹的突然袭击给出15~30分钟的预警时间;又如现代相控阵雷达,可以根据需要同时探测许多目标和自动跟踪许多目标。②通信。微波频带宽、信息量大,可以用微波作为载波进行通信。现主要应用在卫星通信和常规的中继通信中。③是一种科学研究手段。近年来,微波作为科学研究手段得到广泛应用。例如,所谓“原子钟”就是工作在微波波段的一种时间基准。1967年第十三届国际计量大会决议:定义时间单位“秒”为铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间,这根谱线落在微波频段。此外,射电望远镜、微波加速器等对于物理学、天文学研究具有重要意义。毫米波微波技术为控制热核反应的等离子体测量提供了有效方法。值得注意的是,微波作为一种观测手段,对科学发展作出了重大贡献,如60年代天文学四大发现:类星体、中子星、2.7K背景辐射和星际有机分子,全都是利用微波作为主要观察手段而发现的。④微波能的应用。主要有微波加热,其基本原理是微波与物质分子相互作用并被吸收而产生热效应。微波加热的特点是加热速度快,热能利用率高,可实现快速自动控制。目前,正在形成微波医学、微波生物学、微波化学等新的边缘学科。有趣的是,有的科学家用微波能来解释金字塔内的神奇奥秘。举世闻名的埃及金字塔,建造于约5000年前,塔高164.6米,由230万块巨大石头堆成。本世纪30年代后期,法国人鲍维斯在参观金字塔时发现,位于塔高1/3处的一只垃圾桶里有水 果屑、死猫死狗等小动物,当时塔内温度虽然很高,但这些小动物的尸体并不腐烂,反而脱水变成木乃伊。他回国后,模拟金字塔的构造了一个小模型,并把死猫放在1/3高处,结果发生同样现象。从此便有一种神奇的“金字塔能”的说法。后来,人们相继发现金字塔不仅可以对水果保鲜,而且有人在金字塔式的建筑物内睡觉,感到头脑清晰,甚至还能消除牙痛、肿痛等症状。捷克一位工程师把剃头刀片放在金字塔式的建筑物内,发现已钝的刀片又变得十分锋利,据说他为此还得到了“金字塔剃头刀片锋利器”的专利。金字塔内如此多的神奇奥秘,科学家经过研究分析,倾向于“金字塔能”实际就是微波能。事实上,金字塔式的建筑物是一种最有效的微波振荡器,它能把宇宙间各处发射来的微波有效地汇集起来,并使之发生谐振。因此,采用金字塔式结构可以把来自宇宙深处的能源有效地集中起来为人类服务。实验还表明,塔身1/3处最为有效。当然关于金字塔内奇异现象与微波的联系,仅为一家之言,仅供参考。

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