我们在学校学到的五个科学“事实”完全是错误的

我们先来做一个小测验……

  1. 你有多少种感官?
  2. 下列哪些物品具有磁性:西红柿、你、回形针?
  3. 颜料和涂料的三原色是什么?
  4. 舌头的哪个区域负责感知苦味?
  5. 物质有哪些状态?

如果你回答的是“五”;回形针;红色、黄色和蓝色;舌根;以及气体、液体和固体,那么你在任何学校考试中都能得满分。但你的答案是错的。

《第六感》及其他

味觉、触觉、视觉、听觉和嗅觉仅仅是我们感知世界方式的冰山一角。我们通过位于耳内前庭系统的加速度计感知运动。耳内深处细小管道中液体的流动使我们能够感知运动,并赋予我们平衡感。如果你感到头晕,你混淆的正是这种感觉。

当我们屏住呼吸时,会感觉到血液酸化,因为二氧化碳溶解在血液中形成碳酸。更不用说我们还能感知温度、疼痛和时间,以及其他无数种感官,这些感官使我们能够对自身内部和周围环境的变化做出反应。

磁斥力

并非只有回形针才具有磁性。西红柿和人类也都会与磁场发生相互作用。

回形针和其他含有铁、钴和镍的物体都是铁磁体,这意味着它们会被磁场吸引。而你体内和番茄中的水——更准确地说,是你体内和番茄中水中氢原子的原子核——则会被磁场排斥。这种相互作用被称为抗磁性。


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但这些力极其微弱,所以通常情况下你感觉不到它们的存在。除非你做过磁共振成像(MRI)检查。在MRI中,一个巨大的磁体会操纵你体内各种原子的原子核,从而生成你体内结构的详细图像。

其实你不用去医院就能看到反磁性现象。只需要几个小番茄、一块强力磁铁、一根木制烤肉串签和一枚大头针就行了。磁性的种类远不止这些,不过我们以后再聊。

你用错颜色了。

真正的原色。原色
马克洛, CC BY
你曾被教导说,原色是指不能通过混合其他颜色颜料得到的颜色,而所有其他颜色都可以通过混合这些原色得到。红色和蓝色在这两方面都不符合原色的定义。你可以通过将黄色与品红色混合得到红色,而品红色与青色混合则可以得到蓝色。然而,如果你只使用红色、蓝色和黄色,那么大量的色调就无法调配出来。

色彩理论家早在19世纪末就研究透了这些原理,但不知为何,它却没有被纳入学校课程。证据就在你的彩色打印机墨盒里。它们包含青色、黄色和品红色,这才是真正的原色。

嘴里有苦味

舌
MesserWoland,
CC BY

你还记得生物课本里出现的舌头味觉图吗?它们清楚地显示了苦味味蕾位于舌头后部,而甜味、酸味和咸味味蕾则各自位于独立的区域。

这些舌位图谱最早出现于1942年,起因是哈佛大学的埃德温·博林误解了1901年的一项德国研究。尽管博林犯了错误,这些图谱很快便出现在学校教材中。1974年,这一话题被重新审视,整个理论被彻底否定。

(区域 1、2、3 和 4——没有区别。)

然而,40多年过去了,舌头味觉图谱仍然出现在生物学教科书中。

看看你的屏幕状态

我们都知道,固体之所以能保持形状不变,是因为其分子排列有序。固体可以熔化成液体,液体体积保持不变,可以倾倒。液体蒸发成气体,气体膨胀占据周围空间。这就是物质的三种状态,故事到此结束。

当然,液晶的奇妙之处远不止于此。液晶分子排列有序,如同固体,却又像液体一样具有流动性。这些特性对细胞、洗发水以及液晶(LCD)平板显示设备都至关重要。

但为什么只局限于四种状态呢?还有等离子体(太阳中大部分物质的状态)、玻色-爱因斯坦凝聚态、超流体等等,还有几十种其他状态。

是时候重写教科书了吗?

学校教科书中需要修正的“事实”远不止这五条。我并不是建议我们开始教六岁的孩子那些只出现在诺贝尔物理实验室里的物质知识,也不是建议我们在课程里塞满关于几十种感官的细节。但或许我们应该停止对孩子们说谎。

或许生物课应该这样开头:“我们有很多感官,这里介绍五种。”或者时不时穿插几句提到物质存在三种以上状态。至于舌头图谱,直接把那一页从书里撕掉就行了。

这篇文章最初发表于 谈话.
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关于作者

马克·洛奇博士马克·洛奇博士是英国赫尔大学生物化学高级讲师。他曾接受蛋白质化学方面的专业训练,研究蛋白质的折叠和功能。如今,他的研究重点是包括脂质、蛋白质甚至植物孢子在内的多种生物系统的化学性质。马克也是一位热忱的科学传播者,他在www.chemistry-blog.com上撰写博客,偶尔也为《卫报》撰稿。他经常面向学校、公众和各类会议进行演讲(有时会同时在科学节或TEDx等活动中进行演讲),并且偶尔也会出现在广播和电视节目中,向公众讲解科学技术。

披露声明: Mark Lorch 不为任何可能从本文中受益的公司或组织工作、提供咨询、持有股份或接受资金,并且没有任何相关的隶属关系。


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