馬上就2023年了

請(qǐng)你放開(kāi)那只雞

今晚，超模君和你們討論一個(gè)嚴(yán)肅的問(wèn)題：

秀雞操作

這個(gè)沙雕界的數(shù)學(xué)難題，要是放在前幾個(gè)世紀(jì)，估計(jì)都能把歐拉等一眾數(shù)學(xué)神仙直接整懵B。

所以，為了讓大家不要成為愣頭青，超模君找到了各系的精英童鞋。希望通過(guò)匯集他們的智慧，完成測(cè)量雞表面積的工作。

No.1：物理系

他說(shuō)他有一個(gè)絕妙的方法，不過(guò)只適用于真空環(huán)境下的球形雞。

“如果你運(yùn)氣好得到了這只球形雞，那你只需要測(cè)量密度和質(zhì)量，代入下面的公式即可求出表面積！”

No.2：體育系

熱愛(ài)籃球的他并不認(rèn)同物理系的辦法：“真空球形雞就是扯蛋”。

他認(rèn)為以其球之道還治其雞之身，對(duì)雞進(jìn)行暴力調(diào)整，才真正可能將雞變成球體。據(jù)知情人透漏，該名愛(ài)好者在搓成球體雞前當(dāng)場(chǎng)去shi......

No.3：化工系

專業(yè)成績(jī)雖然沒(méi)有鶴立雞群，但想法天馬行空的他，想到了將雞浸泡在NaOH試劑中，利用試劑與雞皮發(fā)生反應(yīng)的速率，再推算出雞的表面積。

不過(guò)，他說(shuō)實(shí)驗(yàn)十分危險(xiǎn)，因?yàn)殡u隨時(shí)會(huì)反應(yīng)劇烈......

No.4：美術(shù)系

他認(rèn)為，只需要那一支大刷子，在雞的表面上非常均勻地刷上一層薄薄的漆，并測(cè)出漆的厚度d，再記錄一下用了多少體積的漆（記為V），最后再用V/d即可求解。

No.5：數(shù)學(xué)系

和定義負(fù)數(shù)平方根一樣，他希望可以直接定義這只雞的表面積為1平方雞......

真·雞論文

雖然這些方法看起來(lái)好像十分的有道理，但只要你實(shí)際操作一番，你便會(huì)知道到底有多坑。

那按照這樣說(shuō)，難道雞的表面積就只有雞自己知道嗎？

其實(shí)不然，關(guān)于用科學(xué)方法測(cè)量雞的表面積的問(wèn)題，國(guó)外磚家早已經(jīng)給出了權(quán)威的論文解答。（這次真不是抖機(jī)靈了）

來(lái)自巴西米納斯吉拉伊大學(xué)的Eberson Silva

為了在不滅絕雞性的情況下進(jìn)行快速測(cè)量，作為雞的愛(ài)好者的他選擇了非破壞性的方法：數(shù)碼光學(xué)方法。（Moiré Technique，簡(jiǎn)稱MT）

moir技術(shù)(MT)：可以實(shí)現(xiàn)表面積測(cè)定的自動(dòng)化，除了維護(hù)物體的完整性之外，還可以提高精度和速度。

在光學(xué)技術(shù)中，莫爾技術(shù)(MT)以其低廉的成本脫穎而出。Assundi&Yung(1991)將MT定義為基于moir現(xiàn)象的通用技術(shù)。這些技術(shù)用于測(cè)量平面、地形等高線、坡度、曲率和物體形狀的變形。

Eberson Silva.《Determination of Surface Area of Broiler Chickens Using Moiré Technique》

在論文中，鑒于對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的極高要求，Eberson Silva精心挑選了84只上乘的雞兒界戰(zhàn)斗機(jī)——羅斯肉雞（Ross breed broiler chickens）。

Ross breed broiler chickens

不僅如此，Eberson Silva還準(zhǔn)備了一個(gè)150w的光源、由Autocad2006生成的網(wǎng)格、一個(gè)黑色的垂直板、一個(gè)數(shù)碼相機(jī)，與雞兒共同組成一個(gè)近乎完美的圖像采集實(shí)驗(yàn)裝置。

萬(wàn)事俱備，就差投影。

緊接著，Eberson Silva將雞兒置于網(wǎng)格線前并擺好造型，用光源對(duì)其進(jìn)行照射。通過(guò)條紋投影，捕獲目標(biāo)雞的形狀。

再將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，生成三維雞的圖像。

最后，將三維圖結(jié)合x(chóng)yz坐標(biāo)軸導(dǎo)出雞兒的長(zhǎng)寬高數(shù)據(jù)，進(jìn)行表面積測(cè)定，并進(jìn)行數(shù)值校正即可得出結(jié)果。

值得注意的是，數(shù)碼光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)對(duì)雞進(jìn)行更快的無(wú)痛測(cè)量。也就是說(shuō)在Eberson Silva實(shí)驗(yàn)室里待過(guò)的雞，都可以活著走出來(lái)。

然而美中不足的是，與傳統(tǒng)去雞毛方法相比，快速無(wú)痛的數(shù)碼光學(xué)方法卻增加了5.18%的誤差。

這意味著，這個(gè)方法并不是最優(yōu)解。

氣體吸附法

為消除誤差，同樣作為雞兒?jiǎn)栴}愛(ài)好者的知乎網(wǎng)友@好大的風(fēng)想起了可愛(ài)的BET吸附現(xiàn)象。

可愛(ài)的BET

由于分子之間的作用力，物體表面會(huì)吸附周圍空氣中的氣體分子。氣體吸附量的多少隨著物體表面積的增大而增大。

吸附分為物理吸附和化學(xué)吸附。

物理吸附：分子間的吸力（范德華力）所引起的吸附，無(wú)選擇性，可以發(fā)生在任何固體表面上。

化學(xué)吸附：當(dāng)氣體分子碰撞到固體表面上時(shí)便與表面原子間發(fā)生電子的交換、轉(zhuǎn)移或共有，形成吸附化學(xué)鍵的吸附作用，不是所有的材料都可發(fā)生。

圖片參考來(lái)源知乎

于是，他針對(duì)雞表面積測(cè)量工作提出了驚人的想法：氣體吸附法。

實(shí)際上，氣體吸附法在比表面積分析測(cè)試的眾多方法中，因其測(cè)試原理的科學(xué)性，測(cè)試過(guò)程的可靠性，測(cè)試是結(jié)果的一致性，成為公認(rèn)的最權(quán)威測(cè)試方法。

許多國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織都已將氣體吸附法列為比表面積測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，如美國(guó)ASTM的D3037，國(guó)際ISO標(biāo)準(zhǔn)組織的ISO-9277等等。

總之一句話，氣體吸附法就是牛皮，你用就完事了。

首先，他將雞放在真空下進(jìn)行高溫加熱處理，目的是要去除雞原本已吸附的各種騷氣體。

圖片參考來(lái)源知乎

再把剛加熱完的雞連同真空容器放進(jìn)液氮中，直接讓雞體驗(yàn)一下冰火兩重天的爽感。

液氮的低溫可以避免化學(xué)吸附的發(fā)生，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。

圖片參考來(lái)源知乎

接著，給容器通入關(guān)鍵的吸附氣體。而考慮到已獲得性和良好的可逆吸附特性，氮?dú)獬蔀榱俗詈玫倪x擇。

在這個(gè)通入氮?dú)獾倪^(guò)程，容器中的氣壓也會(huì)隨之變化。在容器沒(méi)有雞的時(shí)候，容器氣壓與加入的氮?dú)饬渴钦壤P(guān)系。

而在雞存在的情況下，雞表層會(huì)有不同程度的吸附，一般來(lái)說(shuō)，有單層吸附，二層吸附。其中關(guān)鍵的是，在第一層和多層吸附的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)明顯的氣壓變化。

你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在雞表面單層吸附的斜率逐漸變小，當(dāng)單層吸附已完成的時(shí)候就到達(dá)了曲線的拐點(diǎn)，開(kāi)始進(jìn)入多層吸附。

到這里，工作就變得很簡(jiǎn)單了。

因?yàn)榻酉聛?lái)，只需要把實(shí)際測(cè)定的氮?dú)夥肿釉跇悠繁砻嫫胶怙柡臀搅浚╒），通過(guò)不同理論模型計(jì)算出單層飽和吸附量（Vm），進(jìn)而得出分子個(gè)數(shù)，采用表面密排六方模型計(jì)算出氮?dú)夥肿拥刃ё畲髾M截面積（Am），再經(jīng)過(guò)若干個(gè)計(jì)算后，即可輕松算出雞的表面積。

關(guān)于上面設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算公式，超模君也不跟你們多BB，直接上圖，免得你們找來(lái)找去。

相信聰明的你也已經(jīng)看懂了，去計(jì)算吧

這一個(gè)個(gè)花里胡哨的硬核方法，向我們完美詮釋了什么是，講解最沙雕的問(wèn)題，傳授最高深的理論。

面對(duì)這些大神的操作，超模君除了啪啪啪，還能說(shuō)什么？

雖然整天沒(méi)事喜歡喊牛皮的超模君沒(méi)什么文化，想不到這些奇妙的辦法。但正所謂，Whether it's a black cat or a white cat, it's a good cat that can catch a mouse。

說(shuō)人話就是，不管是黑貓還是白貓，能抓住老鼠的，就是好貓。

所以，超模君也給大家安利一個(gè)好方法：給雞兒講一個(gè)冷笑話，然后數(shù)掉下來(lái)的雞皮疙瘩，再乘以每個(gè)疙瘩的占地面積。

最好能冷到雞兒都縮起來(lái)