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猫和狗是常见的两种宠物，因此人们喜欢把猫和狗进行比较，得出了不少有趣的结论。最近，美国研究人员又发现，猫喝水的姿态要比狗优雅得多，这是因为猫能够巧妙地利用惯性来消除地心引力对水柱的影响。
我们喝水一般是把容器端起来，把水直接倒进嘴里，然后吞咽下去。然而，除了灵长类动物之外的大多数哺乳动物却没有端水的本领，它们往往是低头喝水。不少哺乳动物的嘴巴构造也决定了它们也不能像人那样可以用嘴吸水，它们大多得靠舌头来喝水，相当于是“舔水”喝。当然，人要舔水也比较困难，因为人习惯了吞水，而且也没有其他哺乳动物那样灵活的长舌头。
再回到猫和狗喝水的话题。家里同时或先后养过猫和狗的人都知道，猫喝水几乎是悄无声息的，而且不会把水洒在容器外面，喝完后身上也几乎没有残留水滴。然而，狗喝水就显得邋遢多了。它们喝起水来不但“唏唏”的响声很大，而且会把水溅得到处都是。狗喝完水之后，容器外的地面上有水，狗的嘴巴周围也是水。
同样是用舌头喝水，狗为何没有猫优雅呢？当然，不是因为猫比狗高贵，也不是因为狗比猫粗鲁，而是因为两者喝水的方式有所差异。美国麻省理工学院的生物物理学家罗曼·斯托克等人，利用高速摄影机拍摄了数十只宠物猫和狗的喝水过程，然后再通过慢镜头研究两者的差异。
研究发现，猫喝水时会用舌尖轻碰水的表面，却不会伸入水中，然后快速缩回舌尖。这个动作会瞬间拉出一道水柱，而惯性作用会使水柱快速流入嘴中，加上猫利落地在地心引力让水柱回落之前合上嘴巴，所以不会造成水四处泼洒的狼狈样。当然，猫喝牛奶等流体也是同样的模式。猫喝水时，平均每秒能伸缩舌头4次，每次可以喝到0.1毫升水。猫喝水和它进食一样，往往会蹲坐在那里，不慌不忙地进行，所以给人一种优雅的感觉。
可是狗在喝水时，舌尖会伸进水中，并弯成杯状，然后把水吸到嘴里。由于要把舌尖伸入水里，狗有时就会在喝水时弄湿下巴。由于狗每次用舌尖“捞水”的量要比猫用舌尖“拉水”的量大，因此狗喝水要比猫喝水响得多。在这个过程中，杯状舌尖中的水会泼洒出来，溅到地面上或嘴巴外边。再加上狗喝水动作很大很急，所以给人一种邋遢、狼狈或粗鲁的印象。
斯托克等人还模仿猫舌设计了一个机械舌。他们操作了机械舌的吞吐时间后，发现猫喝水时控制舌尖吞吐时间非常重要。猫必须在地心引力拉回水柱之前，利落地收回舌尖，并立即闭嘴。这个时间要掌握得非常精确，快一点慢一点也没用。为什么猫要采取这种独特的喝水方式？研究人员猜测，由于猫的胡须在捕食中有着重要的作用，猫可能是为了保持胡须的干燥才用这种方法喝水。
研究人员还到多个动物园观察了其他猫科动物的喝水过程，比如老虎、猎豹和狮子。他们还研究了网络上一些猫科动物喝水的视频，结果发现其他猫科动物也像猫一样喝水，喝水的过程也显得特别优雅。研究还发现，越是体型大的猫科动物，每次吞吐所需的时间越长，喝水的过程也就越慢，也就显得更加优雅。因此，他们认为成年雄狮喝水最优雅。
地球上的大部分能源归根结底来自太阳，我们所利用的能源基本上来自于阳光。然而，美国科学家发现，太阳风暴中也蕴藏着巨大的能源。如果能充分利用太阳风暴中的能源，可以让地球上的人类数百万年都没有能源匮乏之忧。
我们一直所使用的太阳能都来自阳光，植物生长靠阳光进行光合作用，埋在地层中的古老植物在变成石油。现今，我们还用阳光来加热或发电。其实，太阳能不仅蕴藏在阳光中，还蕴藏在太阳风暴中。太阳风暴是太阳因能量增加向太空释放出的大量带电粒子形成的高速粒子流，它并非像地球上的风暴一样可以让我们感受到，而只有靠仪器才能检测得到。利用这些带电粒子发电，转化效率特别高，比阳光发电要高得多。
在太阳风暴不能加以利用之前，它如同洪水、暴风、巨浪一样是一种自然灾害。由于太阳风暴中的成分主要是带电等离子体，并以每小时150万～300万公里的速度冲向地球和其他行星，因此，它会对地球的空间环境产生巨大的冲击。太阳风暴爆发时，将影响地球上通信系统和在轨航天器的正常运行，并会对臭氧层造成破坏。太阳风暴对地球的影响一般难得见到，不过靠近极地的人们看到的极光就是太阳风暴在地球磁场作用下所形成的。科学家形象地把太阳风暴比喻为太阳打“喷嚏”，这种遥远的“喷嚏”却会导致地球发“高烧”。
由于太阳风暴的能量十分巨大，美国研究人员已经尝试利用它来发电。美国华盛顿州立大学的物理教授哈罗普热衷于这项研究，他带领自己的团队正在开发以自己名字命名的“戴森·哈罗普”卫星。这种卫星运行在离地球和太阳距离差不多的环日轨道上，可以利用太阳风暴发电。这颗卫星有一个长长的金属线圈对着太阳。这个线圈宽1厘米，长300米。线圈上带有电荷，可以产生圆柱形磁场。当太阳风暴越过金属线圈所在的区域时，风暴中的带电粒子中的电子就被线圈产生的磁场捕获。这些电子被引入一个直径为2米的球形金属收集器，电能便在其中产生。
那么，卫星由太阳风暴获得的电能怎么传输到地球上呢？当然不可能牵一个长长的电线来输送电能。卫星把所获得的电能通过一个激光发生器，转变为红外激光。这种激光的聚集性很好，在太空中传输时不会像普通光线那样发散得太厉害。红外激光射向地球表面的激光接收器，然后再通过光电转换器把激光转换为电能。由于地球大气对于红外线来说是透明的，所以红外激光束在达到地面前能量损失很小，可以高效地传输到地球。
“戴森·哈罗普”卫星不仅可以吸收太阳风暴产生的电能，而且它有一个直径为10米的环状太阳帆，也可以吸收阳光发电。这颗卫星的发电功率可达170万千瓦，大约可供1000户人家的日常用电。在此之前，不少研究人员也提出了从太空中利用太阳能的设想，不过还基本上是利用太阳能电池板发电，因为太空太阳能发电的效率要高于地表。哈罗普教授表示，与利用太阳能电池板发电相比，新的卫星发电系统的主要材料是铜制线圈，成本较低。
如果多发射一些发电卫星到太空，并增加发电线圈的长度和太阳帆的直径，那么人类所需的能量完全可以靠发电卫星来提供。然而，哈罗普教授也承认自己的研究遇到一个极大的难题。这个难题不是卫星的制造，也不是太空发电和传输系统的制造，而是激光发散的问题。虽然激光比一般的光线聚集性能要好得多，但是一束红外激光从数百万公里外的环日轨道上发射到地球，将发散到数千平方公里的地表，导致这种能量很难进行收集。
如何解决这个难题呢？哈罗普教授提出可以利用透镜来聚集光束。在红外激光发射的路线上，按照一定的距离设置多个承载大透镜的航天器，用透镜聚集这些发散的激光，令它们在达到地表时也是一束可以直接接收的激光。哈罗普教授正在攻克这个难题，以便将来人类能大规模利用太阳风暴作为能源。他表示，在这个难题解决之前，太阳风暴能源至少可以为一些航天器所利用。
本栏插图赵芳
本栏责任编辑张一文
我们喝水一般是把容器端起来，把水直接倒进嘴里，然后吞咽下去。然而，除了灵长类动物之外的大多数哺乳动物却没有端水的本领，它们往往是低头喝水。不少哺乳动物的嘴巴构造也决定了它们也不能像人那样可以用嘴吸水，它们大多得靠舌头来喝水，相当于是“舔水”喝。当然，人要舔水也比较困难，因为人习惯了吞水，而且也没有其他哺乳动物那样灵活的长舌头。
再回到猫和狗喝水的话题。家里同时或先后养过猫和狗的人都知道，猫喝水几乎是悄无声息的，而且不会把水洒在容器外面，喝完后身上也几乎没有残留水滴。然而，狗喝水就显得邋遢多了。它们喝起水来不但“唏唏”的响声很大，而且会把水溅得到处都是。狗喝完水之后，容器外的地面上有水，狗的嘴巴周围也是水。
同样是用舌头喝水，狗为何没有猫优雅呢？当然，不是因为猫比狗高贵，也不是因为狗比猫粗鲁，而是因为两者喝水的方式有所差异。美国麻省理工学院的生物物理学家罗曼·斯托克等人，利用高速摄影机拍摄了数十只宠物猫和狗的喝水过程，然后再通过慢镜头研究两者的差异。
研究发现，猫喝水时会用舌尖轻碰水的表面，却不会伸入水中，然后快速缩回舌尖。这个动作会瞬间拉出一道水柱，而惯性作用会使水柱快速流入嘴中，加上猫利落地在地心引力让水柱回落之前合上嘴巴，所以不会造成水四处泼洒的狼狈样。当然，猫喝牛奶等流体也是同样的模式。猫喝水时，平均每秒能伸缩舌头4次，每次可以喝到0.1毫升水。猫喝水和它进食一样，往往会蹲坐在那里，不慌不忙地进行，所以给人一种优雅的感觉。
可是狗在喝水时，舌尖会伸进水中，并弯成杯状，然后把水吸到嘴里。由于要把舌尖伸入水里，狗有时就会在喝水时弄湿下巴。由于狗每次用舌尖“捞水”的量要比猫用舌尖“拉水”的量大，因此狗喝水要比猫喝水响得多。在这个过程中，杯状舌尖中的水会泼洒出来，溅到地面上或嘴巴外边。再加上狗喝水动作很大很急，所以给人一种邋遢、狼狈或粗鲁的印象。
斯托克等人还模仿猫舌设计了一个机械舌。他们操作了机械舌的吞吐时间后，发现猫喝水时控制舌尖吞吐时间非常重要。猫必须在地心引力拉回水柱之前，利落地收回舌尖，并立即闭嘴。这个时间要掌握得非常精确，快一点慢一点也没用。为什么猫要采取这种独特的喝水方式？研究人员猜测，由于猫的胡须在捕食中有着重要的作用，猫可能是为了保持胡须的干燥才用这种方法喝水。
研究人员还到多个动物园观察了其他猫科动物的喝水过程，比如老虎、猎豹和狮子。他们还研究了网络上一些猫科动物喝水的视频，结果发现其他猫科动物也像猫一样喝水，喝水的过程也显得特别优雅。研究还发现，越是体型大的猫科动物，每次吞吐所需的时间越长，喝水的过程也就越慢，也就显得更加优雅。因此，他们认为成年雄狮喝水最优雅。
地球上的大部分能源归根结底来自太阳，我们所利用的能源基本上来自于阳光。然而，美国科学家发现，太阳风暴中也蕴藏着巨大的能源。如果能充分利用太阳风暴中的能源，可以让地球上的人类数百万年都没有能源匮乏之忧。
我们一直所使用的太阳能都来自阳光，植物生长靠阳光进行光合作用，埋在地层中的古老植物在变成石油。现今，我们还用阳光来加热或发电。其实，太阳能不仅蕴藏在阳光中，还蕴藏在太阳风暴中。太阳风暴是太阳因能量增加向太空释放出的大量带电粒子形成的高速粒子流，它并非像地球上的风暴一样可以让我们感受到，而只有靠仪器才能检测得到。利用这些带电粒子发电，转化效率特别高，比阳光发电要高得多。
在太阳风暴不能加以利用之前，它如同洪水、暴风、巨浪一样是一种自然灾害。由于太阳风暴中的成分主要是带电等离子体，并以每小时150万～300万公里的速度冲向地球和其他行星，因此，它会对地球的空间环境产生巨大的冲击。太阳风暴爆发时，将影响地球上通信系统和在轨航天器的正常运行，并会对臭氧层造成破坏。太阳风暴对地球的影响一般难得见到，不过靠近极地的人们看到的极光就是太阳风暴在地球磁场作用下所形成的。科学家形象地把太阳风暴比喻为太阳打“喷嚏”，这种遥远的“喷嚏”却会导致地球发“高烧”。
由于太阳风暴的能量十分巨大，美国研究人员已经尝试利用它来发电。美国华盛顿州立大学的物理教授哈罗普热衷于这项研究，他带领自己的团队正在开发以自己名字命名的“戴森·哈罗普”卫星。这种卫星运行在离地球和太阳距离差不多的环日轨道上，可以利用太阳风暴发电。这颗卫星有一个长长的金属线圈对着太阳。这个线圈宽1厘米，长300米。线圈上带有电荷，可以产生圆柱形磁场。当太阳风暴越过金属线圈所在的区域时，风暴中的带电粒子中的电子就被线圈产生的磁场捕获。这些电子被引入一个直径为2米的球形金属收集器，电能便在其中产生。
那么，卫星由太阳风暴获得的电能怎么传输到地球上呢？当然不可能牵一个长长的电线来输送电能。卫星把所获得的电能通过一个激光发生器，转变为红外激光。这种激光的聚集性很好，在太空中传输时不会像普通光线那样发散得太厉害。红外激光射向地球表面的激光接收器，然后再通过光电转换器把激光转换为电能。由于地球大气对于红外线来说是透明的，所以红外激光束在达到地面前能量损失很小，可以高效地传输到地球。
“戴森·哈罗普”卫星不仅可以吸收太阳风暴产生的电能，而且它有一个直径为10米的环状太阳帆，也可以吸收阳光发电。这颗卫星的发电功率可达170万千瓦，大约可供1000户人家的日常用电。在此之前，不少研究人员也提出了从太空中利用太阳能的设想，不过还基本上是利用太阳能电池板发电，因为太空太阳能发电的效率要高于地表。哈罗普教授表示，与利用太阳能电池板发电相比，新的卫星发电系统的主要材料是铜制线圈，成本较低。
如果多发射一些发电卫星到太空，并增加发电线圈的长度和太阳帆的直径，那么人类所需的能量完全可以靠发电卫星来提供。然而，哈罗普教授也承认自己的研究遇到一个极大的难题。这个难题不是卫星的制造，也不是太空发电和传输系统的制造，而是激光发散的问题。虽然激光比一般的光线聚集性能要好得多，但是一束红外激光从数百万公里外的环日轨道上发射到地球，将发散到数千平方公里的地表，导致这种能量很难进行收集。
如何解决这个难题呢？哈罗普教授提出可以利用透镜来聚集光束。在红外激光发射的路线上，按照一定的距离设置多个承载大透镜的航天器，用透镜聚集这些发散的激光，令它们在达到地表时也是一束可以直接接收的激光。哈罗普教授正在攻克这个难题，以便将来人类能大规模利用太阳风暴作为能源。他表示，在这个难题解决之前，太阳风暴能源至少可以为一些航天器所利用。
本栏插图赵芳
本栏责任编辑张一文