陳新山
說到精密的機器,人們一般會想到光刻機(制造芯片的核心裝備),一臺光刻機需要的零件達10萬個,但這與人體這臺“機器”相比,卻是小巫見大巫。
人的大腦有100多億個神經(jīng)元,這100多億個神經(jīng)元控制著人的感覺、運動、聯(lián)絡,就像電腦的中央處理器一樣,具有超強的“算力”。而且人體神經(jīng)的信息傳輸速度也非??欤蠹s為每秒100米,大腦發(fā)出的指令能在1‰秒內(nèi)傳到身體的任何一個角落。
目前世界上最精密的2納米芯片上面可以容納200億個晶體管,而我們?nèi)梭w有40萬億到60萬億個細胞,其數(shù)量遠超晶體管;這些細胞最小的5微米,最大的(卵細胞)也僅200微米;而且其中很大一部分是可更新再生的,人體每隔6~7年就會把可再生的細胞代謝、更新一遍。
如果把眼睛比作相機,那這部“相機”工作的物理原理是:物體發(fā)出或反射的光線被眼球捕捉,眼角膜和晶狀體像一個能夠變換焦距的凸透鏡頭,“拍攝”光線交給視網(wǎng)膜處理;而視網(wǎng)膜就像是膠卷一樣,接收物體信息,最后由大腦處理,形成圖像。
人的手臂結(jié)構(gòu)是一個完美的“費力杠桿”。以手肘為支點,骨骼相當于杠桿中的支撐物,肩胛骨、肱骨與肱二頭肌、三角肌、胸大肌和斜方肌共同組成“動力”,小臂則為“阻力”。根據(jù)費力杠桿原理,人的手臂在承重、受力的時候,相對來說都是最為省力的。
人的心臟是一臺功能強大的“發(fā)動機”,從我們出生之前就開始一刻不停地跳動。
正常成年人的心跳是每分鐘60~100次,如果按平均每分鐘75次心跳計算,一個人每天心臟跳動超過10萬次。心臟每跳動收縮一次,就會把大約70毫升的血液“泵”進血管,這樣平均下來,一分鐘就有5250毫升,相當于10瓶500毫升的礦泉水那么多。所以人們也將心臟比作抽水的“泵”。
肺臟主導人的呼吸,不間斷地給人體提供氧氣,通過胸廓的擴張和收縮,完成呼吸的過程。
吸氣時,胸廓擴張,肺內(nèi)的肺泡也隨之擴張,肺的容積變大,空氣壓強降低,當肺內(nèi)壓強低于體外大氣壓強時,新鮮空氣就會通過鼻腔、氣管,被壓進肺里;呼氣時,胸廓收縮,肺泡隨之收縮,肺的容積變小,空氣壓強增高,直到高于大氣壓強,肺內(nèi)那些對身體無用的氣體就會通過呼吸管道排出體外。
我們每天吃進去的食物,經(jīng)過胃腸消化,轉(zhuǎn)化為營養(yǎng),會經(jīng)歷一系列的化學反應。
人體的消化系統(tǒng)有5種消化腺,以滿足消化各種食物的需求??谇粌?nèi)的唾液腺分泌唾液淀粉酶,把食物中的淀粉分解成麥芽糖;胃腺分泌胃液,把蛋白質(zhì)分解成多肽;肝分泌膽汁,這些膽汁平時儲藏在膽囊里,隨時準備把攝入的脂肪“切碎”,分解成小分子脂肪;胰腺分泌胰液,胰液像個“自由人”,糖、脂肪、蛋白質(zhì)它都能消化。
與生物學角度不同,從數(shù)理化的角度看人體,能讓我們更具體地了解自己的身體,也能更科學地對待我們的身體。解答好這套數(shù)理化的綜合“考卷”,日常生活中我們就可以多做對身體有益的事,避免那些會給身體造成傷害的行為,養(yǎng)成健康而有規(guī)律的生活習慣,為我們的成長和學習打下堅實的基礎!