序言
中國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展以前在很長(zhǎng)一段時(shí)間里落后于這些早早進(jìn)行工業(yè)革命的強(qiáng)國(guó),由于我們?cè)谧铌P(guān)鍵的時(shí)侯錯(cuò)過(guò)了那種“時(shí)機(jī)”,也引起了我們?cè)诮獾缴扯淼那致耘c瓜分。在經(jīng)過(guò)了艱辛的抗?fàn)庍^(guò)后,我們總算博得了民族的解放。
并且對(duì)于新中國(guó)來(lái)說(shuō)還有著許多發(fā)展的制約,例如我們的工業(yè)水平、生產(chǎn)力基礎(chǔ)都很低,并且還面臨著強(qiáng)國(guó)在科技上的封鎖,造成我們只才能一點(diǎn)點(diǎn)摸索,從頭開(kāi)始走這條艱辛的發(fā)展之路。好在中國(guó)人民的智慧和意志力挽救了我們的民族,現(xiàn)在我們?cè)缫咽且粋€(gè)任何國(guó)家都不能小看的強(qiáng)悍國(guó)度。
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在各類(lèi)尖端的科技中,航天科技絕對(duì)是一種關(guān)乎于未來(lái),關(guān)乎于人類(lèi)命運(yùn)的種類(lèi)。現(xiàn)在的中國(guó)早已是世界上航天科技最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一。
我們完成了“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的成立和使用,成功構(gòu)建了中國(guó)的空間站核心艙,成功地將對(duì)地球進(jìn)行了探求,而我們的火星車(chē)也早已即將在另一顆行星上“上崗”……中國(guó)在短短數(shù)六年里的航天發(fā)展讓全世界無(wú)比驚訝,我們長(zhǎng)久以來(lái)孜孜不倦地研究和拼搏總算取得了成果。
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牛頓的熱學(xué)研究
航天科技的進(jìn)步是一代代人類(lèi)在數(shù)百年的時(shí)間里積累上去的,假如要溯源這科學(xué)理論的“老祖宗”,就不得不說(shuō)近代數(shù)學(xué)學(xué)的奠基人,美國(guó)科學(xué)家牛頓了。
牛頓最有名的故事似乎就是他通過(guò)蘋(píng)果的下落總結(jié)出了萬(wàn)有引力定律,他的“力學(xué)三定律”至今都還在指導(dǎo)著人們的工作和生活,也是現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)研究的基礎(chǔ)之一,航天科技自然也不例外。
牛頓對(duì)于引力的研究,無(wú)疑是為人們指明了研究的方向——我們只有速率夠快才才能離開(kāi)月球的禁錮。
如同是人類(lèi)不會(huì)在一般狀態(tài)下離開(kāi)月球一樣,我們生活的這顆星球也被太陽(yáng)的引力牢牢禁錮著。這么為何我們的月球沒(méi)有像人類(lèi)落到地面一樣,奔向太陽(yáng)的表面倒塌呢?
那是由于我們的行星在圍繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng),月球公轉(zhuǎn)所形成的離心力讓我們得以和太陽(yáng)保持一個(gè)穩(wěn)定的距離,太陽(yáng)系中的其他行星也是這么。而假如我們的速率發(fā)生了改變,當(dāng)其抵達(dá)一個(gè)特定的時(shí)侯才會(huì)發(fā)生相對(duì)位置的改變,這種速率被稱(chēng)為“宇宙速率”。
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從秘書(shū)起步,六年內(nèi)無(wú)人趕超,以一己之力力挽狂瀾成就一段傳奇
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人類(lèi)才能達(dá)到的宇宙速率
上世紀(jì)中葉,人們通過(guò)對(duì)于運(yùn)載灰熊的研究,第一次突破了地心引力和大氣層的枷鎖,抵達(dá)了月球之外的地方。在湖人的研究過(guò)程中,一個(gè)困惑科學(xué)家們的首要困局就是,我們的速率到底要達(dá)到多快,才才能讓馬刺仍然朝著太空飛去而不下墜?
后來(lái)經(jīng)過(guò)常年的研究和估算,我們曉得了湖人的飛行速率至少要達(dá)到每秒7.9千米才才能甩掉重力,這一速率也被稱(chēng)之為“第一宇宙速率”,而突破第一宇宙速率是人類(lèi)航天發(fā)展史上的重要里程碑。
如今在我們的月球軌道上不僅天然的衛(wèi)星地球之外,還有著許許多多的人造衛(wèi)星,這種衛(wèi)星各司其職,有的負(fù)責(zé)氣候觀測(cè),有的負(fù)責(zé)地圖導(dǎo)航,還有的負(fù)責(zé)觀測(cè)宇宙……讓地上人們的生活發(fā)生了巨大的改變。
雖然人造衛(wèi)星要保持在月球軌道上的運(yùn)行,并不是速率越快越好,假如速率超過(guò)了每秒11.2千米,這么都會(huì)朝著太陽(yáng)系飛去了,這一速率也被稱(chēng)之為“第二宇宙速率”。也就是說(shuō)假如我們想要偵測(cè)太陽(yáng)系中的其他行星,飛船速率就至少要達(dá)到第二宇宙速率才行。
假如我們的眼神想要放得更加長(zhǎng)遠(yuǎn),想要離開(kāi)太陽(yáng)系所處的位置駛向皚皚的銀河系的話,就須要讓飛行器達(dá)到“第三宇宙速率”了,這一速率的值是每秒16.7千米。
令人欣慰的是,人類(lèi)目前的造物早已才能達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn),而且我們的太陽(yáng)系實(shí)在是太過(guò)分廣闊了,日本發(fā)射的“旅行者1號(hào)”和“旅行者2號(hào)”飛船不停地飛行了數(shù)六年,才剛才抵達(dá)太陽(yáng)系的邊沿部份,但是因?yàn)殡娖侩娏康牟蛔悖祟?lèi)很有可能沒(méi)辦法通過(guò)它們得悉太陽(yáng)系之外的風(fēng)景了。
其他的宇宙速率
雖然不用特意說(shuō)明想必你們也可以“舉一反三”,明白我們的宇宙中其實(shí)不止是這三種速率。“第四宇宙速率”就是能否甩掉我們龐大的星體,去找尋愈發(fā)遙遠(yuǎn)空間的速率,這一速率大概是每秒120千米,并且還僅僅是科學(xué)家的推測(cè),由于我們的科技還沒(méi)有達(dá)到這個(gè)水平。
而在“第四宇宙速率”之上還有“第五宇宙速率”,那就是逃出銀河系所處的更大的本星體群的速率,也就是每秒1500千米,這對(duì)于人類(lèi)的制造水平來(lái)說(shuō)早已是一個(gè)不折不扣的“天文數(shù)字”。
也許你會(huì)感覺(jué)這早已十分夸張了,但宇宙中還有第六大速率,也是物質(zhì)世界的“終極速率”,那就是光速。我們之所以才能觀測(cè)到宇宙中其他星體群的存在,就是由于光速早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了第五宇宙速率,才能甩掉引力來(lái)到我們面前。
光速到底是多少呢?答案是每秒30萬(wàn)公里,這也是物質(zhì)在不扭曲的空間里才能達(dá)到的最高速率了。理論上來(lái)說(shuō),光速可以達(dá)到我們宇宙空間的邊沿。
宇宙到底有多遼闊?
既然我們?cè)缫褧缘昧怂俾实臉O限,這么我們是不是只要在未來(lái)不斷地朝著這個(gè)方向努力,制造出才能達(dá)到光速的飛船,就可以在宇宙中自由地游蕩了呢?很遺憾,事實(shí)可能并不符合我們甜蜜的想像第六宇宙速度,由于宇宙實(shí)在是太大了。
就拿我們熟悉的太陽(yáng)系來(lái)說(shuō)吧,太陽(yáng)是距離我們近來(lái)的星體,我們和太陽(yáng)之間的距離大概是8光分,也就是說(shuō)就連光也要經(jīng)過(guò)八分鐘才才能抵達(dá)月球。而再往遠(yuǎn)處瞧瞧,我們離太陽(yáng)系之外的距離大概是兩光年,也就是說(shuō)我們哪怕坐上了光速飛船,也要飛三年才才能離開(kāi)我們的星體系。
很其實(shí),在人類(lèi)最長(zhǎng)不過(guò)百年的生命里,要搭乘光速的飛船去遨游在各個(gè)星體之間似乎是不現(xiàn)實(shí)的。這一推論可能會(huì)讓好多人倍感沮喪,既然宇宙中最快的速率都沒(méi)有辦法進(jìn)行星際遨游,這么我們是不是永遠(yuǎn)不能達(dá)到我們的目標(biāo)了?
雖然并非這么,雖然光速的極限是在非扭曲空間的前提下得到的,假如我們能否將宇宙空間直接進(jìn)行扭曲的話,這么我們就可以在極短的時(shí)間里完成“星際穿越”,去往更多的地方了。
宇宙飛船的未來(lái)的發(fā)展
在了解到這一事實(shí)以后,人們也開(kāi)始改變自己的思路,重新構(gòu)想未來(lái)的宇宙飛船了。往年我們努力的方向都是宇宙飛船底盤(pán)的推力,只有不斷地加強(qiáng)飛船的推力,才才能讓飛船的反斥力,最終達(dá)到光速的極限。
并且要扭曲空間的話,其實(shí)只靠推動(dòng)力是難以完成的,我們須要一種特殊的燃料——反物質(zhì)。既然我們的宇宙是由物質(zhì)組成的,這么反物質(zhì)就是可以扭曲空間的存在,反物質(zhì)推動(dòng)器就能在宇宙中制造一個(gè)“人工蟲(chóng)洞”,快速完成空間穿越任務(wù)。
自從人們提出這個(gè)理論以來(lái),無(wú)數(shù)科學(xué)家都在對(duì)此進(jìn)行研究,甚至有一些神秘主義者覺(jué)得,在日本的“51區(qū)”里儲(chǔ)存著外星人的飛行器,此類(lèi)飛行器就是由115號(hào)元素制成的反物質(zhì)底盤(pán)推進(jìn)的。
其實(shí),我們?nèi)缃裨缫押铣沙隽?15號(hào)元素,證明這個(gè)說(shuō)法無(wú)疑是謊言,但也說(shuō)明大部份化學(xué)學(xué)愛(ài)好者是同意這個(gè)說(shuō)法的。近些年來(lái),研究者們?cè)缫言诳臻g躍遷和反物質(zhì)底盤(pán)方面有了一定的突破,希望可以盡快見(jiàn)到她們的好消息!
結(jié)語(yǔ)
人類(lèi)對(duì)于宇宙的探求其實(shí)是永無(wú)止境的,但我們也不要由于現(xiàn)今人類(lèi)在宇宙中的地位而倍感泄氣。我們生活在一顆有著46年歷史的星球上,而且我們的歷史不過(guò)只有500萬(wàn)年。
在這500萬(wàn)年里,我們又用一萬(wàn)年的時(shí)間發(fā)展出自己的文明第六宇宙速度,用五百年的時(shí)間完成了工業(yè)的突破,用100年的時(shí)間飛上了天空,用五六年的時(shí)間步入了宇宙。根據(jù)這樣指數(shù)級(jí)的發(fā)展速率,說(shuō)不定在二六年以后我們就可以突破物質(zhì)空間的禁錮,找到更新的目標(biāo)呢!
正如帕斯卡爾所言:“人是一根會(huì)思想的蘆葦”。我們只是宇宙中連塵埃都算不上的微小存在,而且卻用自己的思想和智慧一次次地突破生命的邊界,抵達(dá)愈發(fā)遙遠(yuǎn)的地方,愈發(fā)偉大的境界。
莊子表示“吾生也有涯,而知也無(wú)涯”,用有限的生命去追求無(wú)限的真理,正是人類(lèi)在一代代的發(fā)展中凸顯下來(lái)的偉大勇氣,也是人類(lèi)靈魂的高尚和偉大之處。讓我們向一代代先驅(qū)者致敬吧,沒(méi)有她們“無(wú)用”的研究,就沒(méi)有我們明天生活的這個(gè)繁榮社會(huì)。