近期冷空气南移
着实触动了大家的心。
看着最近一波的天气图，小编感觉自己仿佛进入了冰窖。
来自中国天气网
小太阳会用空调温暖宝宝，但却抵挡不住一阵阵冷空气。这个冬天很冷，我们该如何度过呢？为什么我就不能好好过个年夜饭呢？如果天气持续寒冷，突然出现全球性暴风雪，我们该如何应对？
世界面临寒冬，人类文明该如何生存？照片为《Frostpunk》截图
真空球形鸡
球形鸡
人性是什么？鸽子还是中继鸽？科学家观察到，如果寒潮每天袭来，人类不得不生活在冰天雪地的世界里，人类很可能会长成“球形鸡”才能生存……
生活在不同纬度的熊的体型比较 AWRD (Loftwork.com)
伯格曼[1]根据同种温血动物体型的变化，总结出伯格曼定律——。这些动物的体型随着栖息地的纬度或海拔的增加而增加。该地区的北极熊比其他地区的北极熊体型更大。一旦确定了动物的相对体表面积（即体表面积与动物体积的比率），这种机制可以大致理解如下。较小的尺寸可以节省热量并适应较冷的环境。这与体内的细胞正好相反。细胞希望最大限度地提高与外界的交换效率，因此它们通常非常小，以确保足够的表面积。
细胞及其内部各种细胞器的结构示意图 Yasislas
艾伦定律是另一条关于温度对动物体型影响的动物学定律，由Joel Asaf Allen [2] 于1877 年提出。他认为，在相同或密切相关的温血动物个体中，生活在寒冷地区的动物往往比生活在温暖地区的动物有更短的四肢和更圆的身体。
生活在低纬度地区的长耳大野兔的耳朵比生活在高纬度地区的雪鞋野兔大得多 Pschemp D. Gordon E. Robertson
如果加热功率一定，表面积越小，相应的散热功率就越小，身体就越容易升温。如果物体的体积为8 个单位，则将其放置为1x2x4 形状，其表面积将为28，但切换为2x2x2 立方体，其表面积将为24。
对于相同体积，正方体的表面积比长方体小。
最重要的是，我们现在的身体上铭刻着我们的祖先与自然不断斗争的数万年历史。我们周围很多人都有蒙古褶[3]，这是为了让脂肪更好地包裹眼球。 1968年，Steegmann[4]尝试在艾伦定律作用下，通过实验验证“蒙古脸”特征与寒冷环境的关系。对照组大鼠饲养在22摄氏度的环境中，实验组大鼠饲养在5摄氏度的环境中生存。最终统计显示，鼻腔狭窄、脸宽、尾巴短、腿短的老鼠最能抵御寒冷。 例如生活在北极圈附近的埃莫斯基部落，其形态特征与艾伦定律相似。 2013年的一项最新研究[5]对在特定地区生活了500多年的263个人群发现，越接近北极圈，体重就越重，体型也更接近北极圈了。艾伦定律的期望。
居住在北欧的土著萨米家庭
天气很冷，但科学定律表明，将自己进化成一个球是保护自己免受寒冷的最认真的方法。如果进化来不及，就需要先把自己裹成一个球。
正确的冬季着装姿势 libbyvanderploeg
搓手有帮助吗？
擦你的手
如果你快速搓搓双手，寒冷就不会来袭！
今天的手擦有很多属性和意义，但今天我们只讲它的加热效率~
无论你是因为紧张还是因为寒冷而搓手，手上传来的温和温暖一定会让你的心情放松一些。当然，我这里说的不是苍蝇摩擦你的手[6]。苍蝇摩擦双手是为了更好地辨别和感受食物或吸引异性。它将它们转化为热能，让您保持温暖。
铝熔化后流入槽内
机械能和热能的相互转换在今天已是司空见惯，但在几百年前却远非司空见惯。当时的人们相信，当物质燃烧时，会释放出一种称为燃素的物质。 [7]闪亮的金属是如何制成的？他们认为，灰烬和燃素结合形成金属，当金属被加热时，所有燃素逸出并再次变成灰烬。普里斯特利对氧的研究推翻了燃素理论，建立了卡路里理论。该理论认为，热量是一种叫做卡路里的物质，卡路里在物体吸收热量时会提高其温度。它可以从热的物体传递到冷的物体，或者通过固体或液体的孔隙。
一名铁杆少年正在户外用钻头挖柴火。当时，摩擦热现象并没有被视为对热量理论的威胁，因为它被认为是相当于分子动力学理论的理论。理论。
上述理论都不正确。热理论无法解释许多现象，例如摩擦加热，它被认为是从稀薄的空气中产生热量。 1843 年，焦耳提出了热只是一种能量的理论。怎么证明呢？只要用机械能来燃烧锅炉就好啦~焦耳用下面的实验来测量热量和能量单位之间的换算系数（热功当量）Did。 将水加入热量计中，并将其与外界隔离。热量计有叶片，落下的重物使叶片旋转，从而提高叶片和水的温度。通过测量相应的机械能和加热所需的热量可以计算出热功当量。之后，他将液体从水改为鲸油和汞，并在40年的时间里反复实验和改进。
焦耳使用的测量装置，照片来自阿伯丁大学博物馆
燃烧我的卡路里现在应该在后台播放
直到今天，我们大多数时候都用卡路里来计算卡路里。它的定义是在1个大气压下使1克水的温度升高1C所需的热量。机械能和热量之间的转换关系（以焦耳为单位）使我们能够将热量和能量等同起来（1 卡=4.2 焦耳）。
在汽车版本中，您会搓手，但一般来说，每年的这个时候您都不希望双手变热.
绕了好远的路，我终于又开始搓手了。经过资深科学家的不懈努力，我们终于明白了搓手是如何温暖身体的。事实上，您甚至可以估计摩擦产生的热量有多“热”。 —— 假设一个人的体重为60 公斤，则最大推力约为其体重的1/2，即300N。以此作为压力。双手之间的摩擦系数为0.5，摩擦力约为150N，如果快速摩擦，每秒约为5次，总距离约为0.5m。所以最终的瞬时加热功率可以达到几十瓦的数量级。当然，这个计算绝对是高估了。首先，无法维持高速摩擦（手必须先被破坏）。其次，如果摩擦力不像前面计算的那么大就好了。最终的平均功率可能是几瓦。
摩擦焊比传统焊接更加均匀，并且不需要金属表面处理或各种气氛保护。
为了获得最高水平的摩擦，您可以通过摩擦金属直至其熔化来进行焊接.
为了最大限度地提高手揉的生热效率，必须强调用摩擦系数较低、皮薄、肉软的手揉搓的效率不能高于粗糙的手。如何在保持高摩擦系数的同时防止手部因霜冻而破裂，可能成为全新的科学研究挑战的主题。
火柴利用摩擦热来点燃
所谓苍蝇、蚊子都是肉。在寒冷的冬天，最好有一个能够为自己提供足够温饱的热源。
科学地晒太阳
日光浴
为了让我们的身体保持在较高的温度，既要增加收入又要减少开支，而且不能放掉身边的能量。我们身边最熟悉的就是电磁波。
“坐在篝火旁” kijek/adamski
无论是最原始的火取暖、日光浴，还是利用电产生热量取暖的“小太阳”，热辐射都是传热的重要方式之一。在热力学中，如果一个物体能够吸收所有外部电磁辐射而不反射或透射，则该物体被称为黑体。历史上，量子物理学的奥秘是通过对黑体的研究揭开的。
地球上无处不在的辐射，图片来自维基百科
虽然黑体完全吸收了外界的电磁波，但它仍然向外界发射电磁波。似乎有点奇怪的是，对于任何物体，辐射功率E(,T) 与吸收率A(,T) 之间的比值是一个普适值，与物体的材质无关。这意味着它是一个函数。这也意味着物体的吸收率越高，其辐射能力就越强。
基尔霍夫证明辐射功率E(,T)与吸收率A(,T)之比与物质无关。
因为黑体向外辐射，所以它并不是真正的黑。在室温下，黑体基本上发射红外辐射，但随着温度升高，黑体辐射中出现越来越多的可见光成分。随着温度继续升高，颜色分别变为红色、橙色、黄色、白色和蓝色。这大概就是传说中的“七彩黑”吧。
不同温度下黑体辐射对应的光的颜色就是我们通常所说的色温lsgc.com
然而，我们这些在严寒中挣扎的人并不需要使用如此花哨的东西，只要走到黑暗中，沐浴在阳光下（并接收来自太空的电磁波），然后睡觉就可以了。
总之
结论
如果未来冬天真的来了，生物会这样进化来生存吗？
仔细一看，还蛮可爱的。
觉得这看起来不错吗？
*封面图片来自http://noticing.co/on-size-and-warmth/
*参考文献和链接：
[1] 伯格曼C.
[2] 艾伦，乔尔·阿萨夫，《激进评论》，1877 年。
[3] www.douban.com/group/topic/86854422
[4] Steegmann, A.T. Platner, W.S.（1968 年1 月）“颅面形态的实验修改”。
[5] Foster F, Corrado M (2013) 重新评估现代人类的伯格曼定律PLoS ONE 8(8): e72269。
[6] www.straightdope.com/columns/read/875/why-flies-rub-their-hands-together-the-untold-story/
[7] https://zh.wikipedia.org/wiki/phlogson理论
[8] https://zh.wikipedia.org/wiki/卡路里质量理论
编辑：云云
最近热门的10 篇文章
点击标题即可查看
