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探索“小宇宙”为何这样难?(5)
---- 从水溶液的导电性看大脑开关的缺失
都世民
水能导电,很多人都知道。因暴风雨导致路面上阻塞,水排不出去,当电线吹断时,电线落到水中会让附近行人受电击,这是很危险的,这一点很多人从电视上看到过介绍。
可是盐的水溶液与糖的水溶液,那一种导电呢?而另一种不怎么导电呢?知道的人就不会多了。这到底怎么回事呢?下面笔者从一科普杂志上看到如下解释:
将盐、葡萄糖、醋分别放入纯净水中,等它们都溶解后,将电池和LED灯泡連成一闭合回路,你会看到三个杯子連成的三个回路,三个灯泡的亮度不同,与盐的水溶液相连的LED灯泡最亮;与葡萄糖水溶液相連的LED灯泡亮度最差;与醋的水溶液相连的LED灯泡亮度居中。这个试验结果说明什么呢?如何解释这一现象?这是笔者说这一问题的目的。因为屏状核是大脑开关的说法,应该通过电路的概念来说明。
盐的水溶液为什么会导电呢?这是因为盐晶体是由纳离子和氯离子组成。在微观层面,盐晶体溶于水中,被许多水分子包围着,水分子包含氢、氧原子,各原子核带正电,而离子带负电,相互中和呈中性。氧原子略呈负电,氢原子呈正电,水分子虽呈中性,但电荷分布确偏向一端。
在盐溶于水的过程中,氯离子带负电,而氢原子呈正电,互相吸。而纳离子呈正电,氧原子呈负电,互相吸。水分子多时,盐晶体的离子就被一点点剥离。使盐晶体完全被溶解在水中,变成电解液。在溶解过程中,正电离子与负电离子结合,产生的移动与电子移动而导电是类似的。
葡萄糖溶于水的情况就不相同了。因葡萄糖晶体是由碳原子、氢原子、氧原子相互结合形成,它们是共价键。碳原子与氢原子构成的苯是无极性,不溶于水。葡萄糖在溶于水的过程中不产生正、负极性的离子,所以它不导电。
现在回过头去看大脑开关报道,看不见脑神经回路是怎么导电的?尽管有电突厥的说法,也有论文用模拟电路来解释脑神经回路,但是这些研究工作还不成熟。脑神经元、轴突、树突、突厥等有没有极性?它们在传递信息时,电流是怎么流动的?对于屏状核的组成,它在微观层面如何用等效电路来描述,研究者应该说清楚才是。否则怎么能让人信服它是大脑开关呢?
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GMT+8, 2024-5-4 15:41
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