一朵云等于几头大象的重量？几只蜘蛛能刹住一架飞机？

世界读书日，狂丸给大家推荐一本应景的好书：《那些听过却从未搞明白的问题》。

这本书来自西班牙超火的网红教师大卫·加耶，他曾经被教育界的诺贝尔奖「全球教师奖」评为全球年度十大教师之一。这本书里有40个生活中常见但却说不清楚原因的问题，涵盖数学、物理学、化学、地理学、天文学等众多学科知识。

当然，书的目的不只是提供这些问题的解释。更重要的是，作者希望这本书能够启发读者不要满足于别人提供的现成答案，而是有意识地去发现并探索身边的一切现象——这也正是我们读书的意义所在。

狂丸从书中节选了几个有趣的问题，一起enjoy：

一朵云等于几头大象的重量？

表面看上去，像棉花一样的云朵好像很轻巧，应该不会有很大的重量，我们仿佛用双手就能轻而易举地举起一片云。

然而，事实完全相反，要知道云是由水滴组成的，而水其实还挺沉的（1升的水在正常气压条件下重为1公斤）。你不信的话，可以自行回想一下在超市里买水的场景。

显而易见的是，云朵的重量取决于它的体积大小，毕竟没有两朵完全一样的云，此外还取决于云朵中的悬浮物有多少。

有趣的是，我们通常认为国际质量体系会用千克来衡量云的重量，但其实国际上常用一个特定的计量单位来表示云的重量：大象。

据位于美国科罗拉多州的国家大气研究中心计算，平均而言，一朵云重约100头大象（一头大象平均重量为6吨），而伴随着暴雨的大型积雨云可以重达20万头大象。

这样算下来，幸亏雨是一点一点地落下来，而不是瞬间倾盆，否则，对我们的城市和乡村而言，这些云可称得上是「水炸弹」了，一切物品都会被砸个稀巴烂。

不过，因为云是由无数个质量很小的水滴组成的，所以我们大概可以计算出形成一朵云所需要的水滴数：假设20滴水的体积为1立方厘米，那么一片积雨云大概含有24亿滴水。

现在，你可以再想象一下，24亿个小水滴凝聚在一起，悬浮在空中，形成了一朵云，而这朵云可能是一个龙的形状，也可能长得像一头小熊。

把一个足球送上太空要花多少钱？

我们现在的个人电脑以及电脑中的微型芯片和微处理器都是集成电路的产物，这些集成电路曾被用于辅助阿波罗飞船的飞行。

这些产物的出现归因于人们对重量的担忧，这句话说得再好不过了：有必要让电脑尽可能小而轻，因为对航天器来说，每重一公斤就可能多耗费100万欧元。

携带一个450克重的足球到国际空间站将花费大约50万美元。

需要几只蜘蛛才能刹住一架波音747？

蜘蛛的体育才能，而是它们能够制造出一种坚韧的蛋白纤维，也就是我们常说的「蜘蛛网」。

很多年前，科学家和工程师们就已经开始研究这种极为独特的材料，试图发现其新的用途。

当然了，并不是所有的蜘蛛都会织网，只有那些视力很差的织布工蜘蛛才需要编织出一张网，方便自己捕猎进食。

蜘蛛网有多么牢固呢？

铅笔粗细的蜘蛛丝可以让一架飞行中的波音747停下来，它的强度是钢铁的五倍还多，几乎是凯夫拉防弹衣的五倍了。

精准到数字的话，按一个蜘蛛丝的厚度是1微米，也就是千分之一毫米来算，只需要70000只蜘蛛就足以让我们的波音飞机停下来。

谁还会说蜘蛛丝看起来很脆弱呢？

人类可不可以大幅度增加我们的体积，变成巨人呢？

这个假设不太可能，因为我们的肌肉交叉力量不可能受得了这样的变化，不管肌肉有多少，都只能以平方级增长。我们的身体大小，一部分取决于身体的密度（由个体基因决定），另一部分取决于体积（呈立方级增长）。

当我们体积增加时，我们的体重也会变大，那么我们就需要更多的力量来支撑自己的体重。

结果就是：巨人最后会自行瓦解，他的骨头会因为无法承受他的自重而断裂。

同理，如果我们把一个蚂蚁的体积变大，我们会发现这只蚂蚁的脚的表面积增长幅度不足以撑起其体重。电影里的哥斯拉最后也会因为自重过大，身体无法承受而自行瓦解。这和我们在沙滩上堆砌的沙子城堡最终自行坍塌是一个道理。

但是，海洋哺乳动物，如鲸鱼，体积之所以能这么大是因为水压会抵消一部分自重。

相反，由于立方定律，微型昆虫，如蚂蚁，可以承受比它自身重很多倍的物体，还有跳蚤，可以跳得很高，就是因为它们的力量相对于它们那小得可怜的体积和自重而言，实在是太大了。

怎么划分银河里的各种文明？

事实上，早在1964年，苏联天体物理学家尼古拉·卡尔达肖夫就已经指出：文明的层次可以通过它所能利用的能量来衡量，这种指标也被称为「卡尔达肖夫指数」。

卡尔达肖夫将所有文明划分为以下三个量级：I型：这种文明能够利用其所在行星上所有可用的能量。II型：这种文明能够利用其所在行星系中所有可用的能量。

III型：这种文明能够利用其所在星系中的所有可用的能量。

想象力对于科学家来说尤为重要，而卡尔达肖夫先生恰好是这样一位想象力丰富的人。由于我们尚未能够利用地球所提供的全部资源，浅薄的人类文明至今远没能达到I型（2017年时地球文明才达到0.72级，也就是说我们现在依旧处于0型文明）。

此外，II型和III型文明需要离开它们所在的星球，并且完成对周围空间的殖民，而我们显然尚未做到这一点。

不过，为什么卡尔达肖夫在进行层次划分时，只关注文明所消耗的能量，而不关注其他因素呢？这是因为对能源的支配能够展现一个文明的科技水平。据推测，人类文明会在一到两个世纪内达到I型，几千年后达到II型状态，并在10万到100万年间达到III型状态。

然而，正如我们在德雷克公式的例子中所看到的，发达文明也可能还没来得及经历如此漫长的时间跨度，便已经自我毁灭。