隐藏在常识中的科学谜团

非只有上述状况才会有幻觉，精神压力、高烧、疾病或者缺乏睡眠都可能让人产生幻觉。

    幻觉也被称为“感觉欺骗”当一个人看到、听到、感觉到、闻到或者品尝到并不存在的东西的时候，他就产生了幻觉。

    幻觉产生的原因是大脑内的异常化学反应。这种异常反应刺激了大脑的特定区域，干扰了大脑的正常功能。而这种异常化学反应诱因主要有两个，一是麻醉性药物，二是大脑神经元发送了错误信号。

    目前，人类对幻觉现象的了解还非常有限。关于视觉幻觉，我们只是知道，当不正常的化学物质（麻醉性药物或错误的神经传递物质）进入视神经附近的神经连接处时，视神经通道中就产生了错误信号，错误信号被输送到大脑处理视觉信息的枕叶区域后，视觉幻觉就产生了。其他感官幻觉的形成过程也差不多，只是受影响的大脑区域不同。

    吸毒者产生幻觉是很普遍的现象，但对于普通人来说，很难亲身体会真正的幻觉。如果有人想体验幻觉，可以采用不睡觉的方式。美国乔治华盛顿大学的神经学教授迈克尔戈尔德表示：“一个人如果连续72小时不睡觉，他就会像服用了迷幻药一样产生幻觉。”

    17。常吃清淡的食物就不会“烧心”？

    （图13）咖啡通常被认为是能够引起胃灼热的饮料。

    不少人在饭后都有“烧心”的症状，即胃部有烧灼样的疼痛感，同时伴有反酸的症状。其实“烧心”是消化系统最常见的症状之一，它的正式医学名称叫“胃灼热”人体的食管末端有一个瓣膜，叫食管底部括约肌。在正常情况下，食物进入胃后它就关闭起来了。而当该瓣膜软弱无力关闭不全时，便可导致胃酸返流，引起食道灼热，也就是平常所说的胃灼热现象，俗称烧心。

    根据传统的观点，人只要常吃清淡的食物就不会出现胃灼热现象；但从科学的角度来看，这种说法并没有依据。

    美国斯坦福大学医学中心的助理教授劳伦吉尔森表示，人们在传统上认为限制一些刺激类食物——例如咖啡、巧克力、含咖啡因的饮料、酒以及柑橘类水果，就会缓解烧心的症状，但这种说法找不到科学依据。

    胃灼热产生的原因是食管底部括约肌发生病变。在上世纪八十年代之前，状况严重的胃灼热患者只能依靠酸性中和剂甚至手术来解除痛苦，此后一种叫做“质子泵抑制剂”的药物被科学家研究出来，成为治疗胃灼热的特效药。常见的奥美拉唑就属于这类药物。尽管有了特效药，但很多患者仍把清淡饮食作为防止胃灼热的治疗手段。

    不过，在吉尔森的医院里，很多胃灼热病人向她抱怨，饮食疗法并不管用。这一现象让吉尔森下决心去研究饮食疗法的科学依据。她试图找到第一个发现清淡饮食可以抑制胃灼热现象的科学家，但在查阅了两千多篇关于饮食与胃灼热之间关系的学术论文之后，她发现所谓的饮食疗法并没有真正的科学依据。尽管一些食品（例如碳酸饮料）可能导致食道跟胃之间的肌肉放松（这是造成胃灼热的潜在原因），但吉尔森发现，没有一项研究可以证明食用这类食品会诱发胃灼热，或者证明避免这类食物可以减轻烧心的症状。

    虽然科学家没有找到饮食跟胃灼热之间的确切关系，但也有科学家认为，某些传统观念还是有可取之处。佛罗里达州马约医院肠胃科主任肯尼思德瓦特表示，经验之谈还是有好处的“如果病人发现某种食物会加重烧心的病情，那还是尽量避免这种食物为好。”

    18。笑话真能把人逗笑吗？

    （图14）笑是人类社交的辅助性表达工具。

    人常常被一个笑话逗得哈哈大笑。但让人笑的真正原因是笑话吗？科学家解释说，让人觉得好笑的笑话实际上是不存在的，人之所以对某些话或事觉得好笑，其实是人在处于某种环境下的本能反应——笑实质是人类社交的辅助性表达工具。

    好笑与否要看人与环境

    有这样一则笑话，我们姑且称“面包的笑话”：两个松饼都在烤炉里被烘烤着，其中一个松饼喊道：“哎呀，热死了！”另一个松饼回应道：“天哪！松饼都会讲话了！”

    上面的“笑话”你觉得好笑吗？估计大部分人都不觉得好笑。但在不同实验环境下，心理专家可以让这个“笑话”产生不同的效果：让人轻声浅笑；或让人哈哈大笑；甚至让人狂笑不止。去年，佛罗里达州立大学的社会心理学家做过一个实验，将该笑话“强加”给尚未毕业的女大学生，结果不同环境下产生了不同的笑声。

    在一个实验中，每名女生都被要求听一遍“面包的笑话”这些女生被分为两组，一组把讲笑话的人假设为老板，听笑话的女生被设置成他的下属；另一组则把听笑话的女生当成老板的角色，而讲笑话的是下属。实验表明，被认定为老板的女生听笑话时，对“面包的笑话”不觉得好笑；但当被看作下属时，她对“面包的笑话”就觉得好笑。

    笑是人的本能反应

    社会心理学家发现，之前的柏拉图、亚里士多德、霍布斯、叔本华以及弗洛伊德等哲学家，都曾试图对笑进行阐释，但他们的理论却建立于错误的逻辑上，将阐释的重点放在解释幽默上面。表面上看，对所谓有趣的人或事，我们会不由自主地觉得好笑。但实际上，多数情况下的笑声都与幽默无关，笑不过是社会性动物一种本能的生存工具。因此，笑本身不是笑话引发的。

    里兰大学的神经生物学和心理学教授罗伯特普洛文发现，目前还没有一位科学家认真关注过“笑”这种神秘的、难以自控的、人类独有的生理现象。普洛文认为，笑是社会性的，毫无来由、没有目的的笑，几乎是不存在的；笑不仅可传递信息，更可作为攻守兼备的武器。有一个统计数字可以支持他的理论：人在与他人交往的“社会场合”中，笑的次数是他独处时的三十倍。俗语“老板一笑，众人皆笑”就形象地阐释了这一道理。

    笑话不是引发笑的源泉

    后来，普洛文做过一个实验：他邀请一部分人进入实验室，让他们观看美国一个著名搞笑电视节目的片断。结果，走进实验室的人都不觉得该片段好笑。普洛文解释说，这是因为“以说笑话为主的喜剧”处于不恰当的环境（实验室）中，因此很难让人发笑。

    普洛文还走进生活的社会环境中——人行道或购物商场——记录了数千起“笑的片段”研究发现，80％90%的笑声，都来自类似“我知道了”或“我们以后见”等对话之后。让人笑的所谓俏皮话，都很少产生类似笑的效果。他的研究还发现，很多女性演讲者，比台下的听众更多笑，这是因为女性演讲者在用笑强化自己的阐述。

    19。雪花大如盘，你见过吗？

    （图15）由于雪花易碎“巨大雪花”一直没有实物证据。图为节日期间商场里的“雪花”装饰。

    至少从十九世纪开始，就经常有人宣称，他们看见过从天空飘落下来的巨大雪花——有人称雪花大如茶碟，有人称大如飞盘。但可惜的是，也许是由于大雪花本身重量大、落地速度快、落地后很快消失等原因“雪花大如盘”的说法一直没有直接证据来证实。为此，喜欢雪花的科学家进行了有关研究，认为巨大雪花的形成虽然较难，但实际是可能的。

    “巨大雪花”一直缺证据

    据有关气象记录的书籍记载，有些巨大雪花的长度在七至十五厘米之间。另外，吉尼斯世界纪录中有这样的记载：1881年1月美国蒙大纳的一场暴雪中，有位农场主称，他看到的巨大雪花大如“装牛奶的盘子”雪花长度达三十八厘米。

    但因雪花的易碎性与短暂性“雪花大如盘”的说法一直缺乏图片等直接证据。也有人认为这是有些爱好者对大雪花的夸大之词。

    目前，很多雪花爱好者一直都为记录到最大雪花而准备。多年从事雪花研究的肯尼思利布雷希特的身份是美国加利福尼亚州理工学院物理系教授。但除了物理研究之外，利布雷希特也着迷于雪花。借助自己改装的摄影机，他拍摄了各式雪花晶体的照片，还曾出过一本书。

    “雪花大如盘”理论上存在

    利布雷希特教授说：“有谁见过大如篮球的冰雹呢？但很显然，科学家已经证明它们是存在的。那么类似篮球大的雪花呢？谁也不清楚它是否存在，但并非没有可能。”利布雷希特表示，物理学相关的定律并无明显限制雪片的大小。但在现实世界中，风力会摧毁雪片的脆弱结构，让雪片只能以较小的尺寸从空中飘下。

    英国皇家气候协会的气候专家威廉姆派克曾在气象杂志上刊文表示，他曾找到过十一篇有关巨大雪花方面的报道，这些报道对巨大雪花的直径描述在五至十五厘米之间。他说：“在北美、亚洲的海域或者欧洲的某些地方的冬天里，有足够的理由支持类似尺寸的巨大雪花存在。它们可能存在于冬季的每一天，不过类似巨大雪花很少被记录下来。”

    在接受采访时，派克称，他之所以这么自信，是因为他在北美洲、英国等地都曾观察到巨大雪花，直径也都在五至七厘米之间。他说：“我相信自然界存在巨大雪花，因为我曾亲眼见过这样的雪花。”他还表示：“一个拿着尺子与照相机的孩子，就足以对历史作出贡献。如果他们碰到类似的特殊东西，这值得记录下来。”

    科学家开始寻找大雪花

    最近几年来，有科学家试图用激光探针来记录飘落的巨大雪花。在加拿大的暴风雪天气中，还曾有两支探险队试图从飞机上观测这样的雪花。另外，专门用于测量天气变化、尤其是观测暴风雪的人造卫星，将于2013年发射。阿拉巴马州立大学的科学家沃尔特彼得斯说：“届时，人类将第一次对降雪的频率、雪花的大小进行分析与评估。”彼得斯表示，搞清楚雪花的大小与形状是非常重要的，尤其在全球还没有证据证实巨大雪花存在的情况下。

    对巨大雪花的各种报告进行综合研究后，派克总结说，大雪花或雪片的形成，需要大气温度在0c以上，这样雪花就变得又湿又粘，有时适当的风力也有助于避免大雪花破碎。另外，巨大雪花在高层大气空间形成的几率更大，雪在降落时的碰撞与融合会形成更大的雪花。

    树枝状更易形成大雪花

    日常生活中，人们最常见的是六边形单晶体雪花。当然，雪花的广泛定义，还包括其他不规则形状的单晶体或单晶体混合体。尽管科学家对显微镜下规则六边形的雪花构图赞叹不已，但实际上雪花形状非常复杂：有的像袖扣，有的像刺猬，有的像盘状，有的像针状。据利布雷希特的观察，他所见到的大雪花更多是树枝状晶体结构——就像树枝长满叶子一样。

    科学家称，数百或数千个单晶体雪花，在一定条件下就会聚集在一起，形成巨大雪花。科学家发现，相比其他结构来说，树枝状晶体雪花更容易快速聚在一起，其复杂的边更容易附着其他雪花，进而形成更大的雪花。彼得斯说：“一旦树枝状雪花互锁后，巨大雪花自然就形成了。”

    20。同样是狗，为什么体型差异巨大？

    （图16）大丹犬（右）与吉娃娃（左）。

    狗是狼的后代。它们在大约1。5万年前由狼演化而来。人类从1。5万年前至1。2万年前开始驯养狗。狗是人类最早驯养的动物，因此被称为“人类的好朋友”到现在，狗已经分为数百种，体型小的狗比如吉娃娃只有十几厘米高，体型大的狗比如大丹犬身高（背高）都在七十厘米以上，体重在六十公斤左右（图16）。在“吉尼斯世界纪录”中记载的世界上最高的狗是美国加利福尼亚州的一条大丹犬吉布森，它直立时身高竟然高达2。18米。此外，狗的毛色也千差万别，从白色到黑色、红色、灰色或棕色都有。

    在动物学分类里面，狗属于脊索动物门，哺乳纲，食肉目，犬科，犬属，狼种，家犬亚种。因此，不管现代狗的外表差别有多大，它们都是“兄弟姐妹”但狗却是哺乳动物中体型变化跨度最大的种类。为了解释其中的原因，一个国际研究小组对狗进行了长期的研究。

    在最新出版的科学杂志上，这个研究小组发布报告称，狗的体型变化跨度如此之大，是由特定的dna片断决定的。

    dna决定狗的体型大小

    美国国家人类基因组研究所首席癌症遗传学家伊莱恩奥斯特兰德是这个科研小组的负责人，该论文的作者一共包括国家人类基因组研究所、康奈尔大学、犹他大学等多家机构的二十一名科学家。

    这项研究最先开始于论文作者之一，犹他大学的戈登拉克教授。几年前，他家的一条葡萄牙水犬“乔基”死了。当他想再领养一条新葡萄牙水犬的时候，他了解到这种狗的体型差异非常大，大的可以重达七十五磅，而小的只有二十五磅。作为遗传学家，他对这一现象发生了兴趣，因此他启动了“乔基计划”开始研究葡萄牙水犬的基因。

    随后，奥斯特兰德等科学家陆续参与进这项研究，并把研究范围扩大到了所有的狗。他们对143个品种的总共3241只狗进行了dna分析，其中包括卷毛比雄犬、吉娃娃犬、马耳他犬、波美罗尼亚犬、玩具贵宾犬、八哥犬、北京犬等小型犬种，以及圣伯纳德犬、纽芬兰犬、藏獒、大丹犬、爱尔兰猎狼犬和贵宾犬等大型犬种。结果发现，所有小型狗中都存在一种特殊的遗传标记，而这一遗传标记鲜见于大型狗品种中。论文因此得出结论称：“这一遗传标记是决定小型狗个头的主要因素。”

    这一遗传标记位于小型狗的第十五号染色体上，包括一段特殊的dna调控序列和胰岛素样生长因子1（igf1）基因。此前科研人员在以人、老鼠等为对象的研究中发现，胰岛素样生长因子1与哺乳动物的体型大小以及生长发育有关。

    小型犬出现较晚

    研究人员介绍说，这一特定组合的遗传标记在基因研究中被称作一个“单倍型”在小型狗的生长发育中，单倍型中的dna调控序列会使狗的igf1基因活动减弱，造就了小型狗的较小个头。而对于中型或大型狗来说，它们体内虽然也有igf1基因，但不像小型狗那样还要受到“配套”的调控基因管制，因此长个儿时更加“自由”

    狗在大约1。5万年前从狼中演化而来，人类大概从1。5万年前至1。2万年前开始驯养狗。由于人类在养狗的时候进行了选择性育种，因此在一万多年间形成了数百个品种的狗。拉克教授还特别指出，小型犬是近几百年才出现的犬种。研究小组说，接下来他们将继续进行狗的dna分析，找出决定狗的其他特点的基因，比如狗的行为、狗的疾病等是由哪些特定基因掌控的。

    影响：研究狗对人类有益

    奥斯特兰德在接受采访时还表示，他们研究的意义不仅在于发现狗的进化秘密，了解特定基因怎样控制动物生长，还能够帮助科学家发现癌症等疾病细胞的生长原因，因为这些疾病细胞也是由于基因变异而生成的。她还指出，人类在外表、体型、肤色上也是千差万别，该研究也有助于解释其中的奥秘。

    拉克教授则表示，有二三百种疾病是人和狗都会患上的，包括高血压、自身免疫性疾病以及癌症等。“狗的生活环境也跟人类基本相同，因此对狗的研究也会对人类有很大帮助。”拉克说。

    美国犬类健康协会的专家杰夫索萨曼也表示“犬科动物有85％的基因与人类相同，因此对狗的研究肯定对人类有益。”