科學問與答

嚼口香糖真的可以防止蛀牙嗎？

有什么問題，趕緊來問吧。

我們將把讀者提出的問題交給各個領域的專家、科學家來回答。問題被選中的讀者都將獲得由本刊送出的精美禮品，還有機會獲得有科學家簽名的精致書簽。來信請注明“科學問與答”欄目。

Q 蛀牙是怎樣產生的？嚼口香糖真的可以防止蛀牙嗎？（初一學生）

A 還記得廣告中頻頻播放的對白嗎？“飯后嚼一嚼，有效防止蛀牙！”

這是真的嗎？牙齒含有95％的琺瑯質，又叫釉質，是在牙冠表層的半透明的白色硬組織，十分堅硬，洛氏硬度僅次于金剛石。但即使如此，仍不能抵抗日常不正確的刷牙，而遭到破壞。另外，當我們進食的時候，口腔內的細菌會將食物中的糖分和淀粉質分解，并生成酸，如乳酸。酸和琺瑯質會發生中和作用，從而損害表面而形成蛀牙。

從上面的描述中，同學們不難看出，在進食的時候，口腔內的PH值也會相應下降。與此同時，細菌會把食物中的淀粉質儲存起來，使得口腔內持續釋放20分鐘左右的酸，這樣便導致琺瑯質持續受到損傷。

有的同學肯定要這樣認為了：進食會產生酸，酸會損傷琺瑯質，看來只要一吃東西，牙齒就會損傷了！

別害怕！人體本身有自動調節口腔酸堿度的功能。什么物質在這里起到重要作用？唾液！唾液中的碳酸氫根離子會和酸發生中和作用，口腔會在1～2小時內恢復至正常的酸堿水平。有沒有什么方法可以快速將酸堿值恢復呢？刷牙當然是最好的辦法，但是忙碌的工作和學習中，你不能做到每次進食后都刷牙，所以無糖口香糖是最理想的方法。當人不斷咀嚼口香糖的時候，唾液分泌是正常的10倍，而且濃度也會相應提高，加快了中和口腔內酸的速度。此外，口水中還包括鈣離子和磷酸根離子，可以補充受損的琺瑯質表面。有的口香糖制作商還會用木糖醇來代替蔗糖，其分解速度相對較慢，因此咀嚼的時候也不會產生大量的酸來損害牙齒。應當說口香糖對防止琺瑯質的損傷起到了一定作用，但是它并不能取代每天刷牙和定期檢查牙齒！

一寸光陰一寸金，如何測出寸光陰？

Q 俗語說得好：“一寸光陰一寸金。”可想而知時間的重要性。如何才能準確量出時間呢？家里面的鐘是不是每秒都準確呢？（初三學生）

A 世界上有沒有絕對準確量度時間的鐘呢？古時候人們利用不同的工具測時間，比如日晷和沙漏等，但是它們的準確性并不高！之后，人們利用鐘擺原理來計算時間，還細分了時、分和秒。但是機件的失靈問題一直是導致時間差誤的重要因素。

日常生活中使用的時間準確到1分鐘也就夠了。但在近代的社會生產、科學研究、航空航天和國防建設等部門，對時間的要求就高得多。它們要求時間要準確到10-3秒、10-6秒，甚至10-15秒。

慶幸地是，人們已經發明了準確度極高的銫原子鐘，它是利用原子吸收和釋放能量時發出的電磁波來計時的，由于其電磁波非常穩定，所以非常準確。目前，我國已經研制成功的銫原子鐘達到600萬年不差1秒。

日本東京大學的研究人員正在研發“光晶格鐘”，并欲以之角逐新一代國際標準原子鐘的地位，成為新的全球計時標準。“光晶格鐘”以曾獲得諾貝爾物理學獎的“光梳”技術為基礎。理論上講，“光晶格鐘”每天僅誤差10－18秒，可把現在銫原子鐘的精確度提高1 000倍。

背個包也有科學？

Q 登山的時候，背包中的物品有輕有重，應該怎樣擺放呢？較重的物品應該放在背囊的頂部還是底部？（初三學生）

A 很多愛好登山的同學提出了有關登山運動的各種問題，登山要攜帶一些必需品以及備用的安全物品，這些物品該如何擺放呢？這里有個原則，即取用方便，背負舒服，行走穩定。如水壺當然最好掛在腰帶上，一來方便飲用，二來漏水也不怕弄濕背囊內的物件。

那么，登山的時候重的東西應該放在背包的上部還是下部呢？如圖所示，由于登山的時候上身稍向前傾，如果把重物放在背囊底部，如位置2，則重力的作用線會落在人體的腳跟之后，存在一個后翻的力矩，這樣，登山時總覺得有個隱形人把我們往后拉扯，很不舒服。反之，把重物放在背囊頂部，如位置1，則重力的作用線在兩腳之間，走起來會讓人比較穩定和舒服了。此外，背囊要盡量靠近背部，這樣比較不容易疲倦。

你對油條知道多少？

Q 油條是我們愛吃的早點之一。我也曾仔細觀察過制造油條的材料和程序，但是我還是不太明白，炸油條的時候，油條為什會迅速漲大呢？（初二學生）

A 油條的歷史非常悠久，我國古代的油條叫做“寒具”。它是我國傳統的大眾化食品之一。

制造油條的面團里面除了加入少量的酵母外，還有一些俗稱純堿的碳酸鈉，以及俗稱明礬的硫酸鋁。在發酵過程中，由于酵母菌在面團里繁殖分泌酵素（主要是分泌糖化酶和酒化酶），使一小部分淀粉變成葡萄糖，又由葡萄糖變成乙醇，并產生二氧化碳氣體，使面團產生許多小孔并且膨脹起來。同時，還會產生出一些有機酸類。有機酸的存在，就會使面團有酸味，加入純堿，就是要把多余的有機酸中和掉，并且還能產生二氧化碳氣體，使面團進一步膨脹；此外，因為面團中有水，碳酸鈉會水解生成氫氧化鈉和碳酸氫鈉，當我們把條狀的面團放進油鍋里面的時候，碳酸氫鈉遇到高溫會發生分解，成為碳酸鈉、水和二氧化碳。因此，當面團不斷大量地產生二氧化碳的時候，油條便會膨脹并浮出油面了。從上面的反應中，同學們也許會擔心，在炸油條時不是剩下了氫氧化鈉嗎？含有如此強堿的油條，不是要腐蝕口腔嗎？吃起來怎么可能會可口呢？然而其巧妙之處也就在這里。當面團里出現游離的氫氧化鈉時，原料中的明礬就立即和它發生了反應，使游離的氫氧化鈉變成了氫氧化鋁。

不過油條雖然香脆可口，但含有鋁，而鋁可引起腦細胞萎縮，所以還是少吃點為妙。