速度战胜引力 速度战胜距离：宇宙航行动力漫谈

水能载舟,也能覆舟。这正是人与自然关系的缩影,人在自然环境中诞生和发展,也受自然环境的制约。人类自古以来就向往着进游宇宙,但却无法离开地面分寸,其中自有奥妙。17世纪牛顿创立的万有引力学说．揭开了这个秘密。万有引力定律指出,物体都有引力,它们总是相互吸引;引力的大小与物体的质量成正比,与物体之间的距离平方成反比。人的质量与地球相比,相差十分悬殊,因而引力的大小显得一边倒,总是地球的强大引力吸引着人,把入束缚在地球上而无法进入宇宙空间。牛顿运动力学还告诉人们,速度是战胜引力的法宝,如果物体的运动速度…     

走近诺贝尔奖(十九)捕捉时空涟漪

正我们都知道,地球围绕太阳公转,这是因为太阳对地球有引力作用。然而,地球距离太阳约1.5亿千米,那么,太阳是如何把引力传递给地球的呢?宇宙中的任何物体,大到天体、小至尘埃,相互之间都存在引力。然而,物体之间的引力是如何传播的?爱因斯坦认为,引力像水波一样不断向外扩散,这就是引力波。在爱因斯坦提出引力波概念将近100年的时     

海洋凹陷

水面是平的,然而在印度洋海面上却有一个深达300英尺的凹陷。因为这个凹陷下陷很平缓,宽度达1200英里,所以长期以来未被发现。最近,科学家们发现当卫星通过该处洋面上空时,其轨道稍向外凸,这表明该处的地球引力较小,由此才注意到这种水面凹陷现象。常言道,水往低处流。当地球引力恒定时,水总是寻找最低的平面。在印度洋发现的水面凹陷正是由于引力有偏差所致。万有引力定律表明,两物体间的引力大小取决于其质量。作用于海水的引力取决于海水下方的质量大小,当海底有山时,作用于海水的引力就强。美国科罗拉多大学的地球物理     

引力的彩虹

引力是人们熟知的、使我们得以站在地上的力,正如牛顿在十七世纪揭露的那样,它不仅在地球表面上,而且在宇宙的一切物体之间,以大小总是随距离增大而减小那样在起作用。如果没有引力,太阳就会爆炸,行星就会飞入星际空间,星系就会象一个飞轮破裂那样瓦解。     

引力趣谈

我们是幸运的。地球稳稳地运行在自己的轨道上，并与周围巨大的天体保持着适当的距离。它不会向太阳一直落下去，直到最后被巨大的火焰烧成灰烬。使太阳、地球以及那些巨大的邻居保持着如此稳固关系的，就是宇宙间最基本的力量之一：引力。强大又弱小引力是一种非常巨大的力量。要知道我们地球的质量将达58万亿吨。而在地球所处的银河系中，有1000多亿颗质量远远大于地球的恒星。至于整个宇宙中的天体，更是不计其数，但它们都在引力的作用下井然有序地运行着。虽然引力控制着宇宙万物的运行，但事实上引力是四种基本作用(力)中最弱小的一种…     

博士殿堂

飞行衣我想发明一种可以使人摆脱地球引力的飞行衣,衣服上有标有引力刻度的特殊装置。穿上这种衣服后,只要调节刻度盘上的指针,人体与地球的引力就会减小,行速大增,甚至可以完全脱离地球引力。那么我们就可以行     

宇宙是无限的吗?

如果引力强度能象光强度那样相加起来的话,对上述问题的回答是肯定的。光和引力都以同样的方式随着距离的远近而变化,但两者之间的相同点仅止于此。牛顿早在三百年前就证明,一个位于某一球形物质中心的物体受到的引力是零。因为其中一个半球的物质产生的引力将与另一半球产生的引力相互抵销。假如宇宙的确像某些宇宙模型那样是无限的,恒星和星系都均匀地分布宇宙空间,那么,整个宇宙作用于地球的全部引力不是无限大,而是相反,即引力为零。然而,光却不能象引力那样相互抵销。来自两个光源的光波,中途相遇时其亮度将会增加。众多的光线能叠加在一起的这一事实导致了著名的“Olbers悖论。”     

把人工重力带进太空

<正>在很多影视剧中，人们在宇宙飞船上走动就像在地球上行走一样。然而，在现实的太空任务中，宇航员是处于漂浮状态的。影视剧中呈现的虚构的世界存在着人工重力，而目前，在现实世界的太空飞行中，人工重力还未出现，但它可能离现实并不遥远了。有质量的物体相互吸引，质量很大的物体，比如地球，会把周围的物体向自身的中心吸引，这就是为什么我们能脚踏实地的缘故。不过，重力随着距离的增加而减小，所以当人们离开地球去月球或火星旅行时，地球的引力很快减弱，这就是宇航员在太空漂浮的原因。     

月球大气的探索

地球外面有1000公里以上厚度的大气,古代的哲学家们说:“大自然厌恶真空。”尽管在1600公里的高度,此处远离地球母亲,空气密度只是海平面的千万亿分之一,虽如此,也还是外层空间空气密度的10亿倍,大气使天外来物不给地球带来厄运。那么,月球上是否也有空气存在呢?人们对这一问题,常有各种议论,一个天体能否保住那里的大气,要由这种天体上气体运动的平均速度和脱离速度来决定。脱离速度也叫做逃逸速度,天体表面上的物体,必备一定速度飞向宇宙空间,才能够摆脱该天体对它的吸引。若气体分子运动的平均速度大于脱离速度的1/5,那么气体便迅速跑掉,…     

黑洞与黑洞“不黑”

18世纪末,随着物理学和天文学的发展,科学家们从理论上提出了黑洞概念。黑洞立刻显示出巨大魅力,历经大约两个世纪,人们对它的兴趣始终不减。这里,我们主要对黑洞"黑"与"不黑"方面的物理内涵及存在黑洞的有关证据做进一步的探讨。一、黑洞的概念1783年,英国一位业余天文爱好者迈克尔给卡文迪许写了一封信。在信中,他根据牛顿引力推测:一个直径比太阳大500倍,密度和太阳一样的球体,其逃逸速度可能超过光速,这可能     

引力趣谈

我们是幸运的。地球稳稳地运行在自己的轨道上,并与周围巨大的天体保持着适当的距离。它不会向太阳一直冲过去,以致被巨大的火焰烧成灰烬。使太阳、地球以及那些巨大的邻居保持着如此稳固的关系的,就是宇宙间最基本的力量之一:引力。     

没有月亮也可以？

一般认为，地球上的气候能够保持长时期的稳定，是因为有了月亮的缘故。早在1933年，法国数学家雅克·拉斯卡尔和菲利普·罗布泰尔就揭示了大月亮对稳定地球气候的作用。倘若没有月亮，来自邻近的金星和庞大的木星的引力摄动，会在很大程度上千扰地球转轴的倾斜度，也会对地球上的气候产生巨大影响。     

如果地球有个窟窿

问题：如果地球的地壳下面是个巨大的窟窿，世界将会怎样？回答一：这是一个大胆而惊人的想象。假设地球哪一天真的变成中空的了，我们就会面临许多的危险，包括室息、断水、炙烤、饥饿、严寒和溺水。产生上述危险的原因是因为中空的地球缺乏足够的质量来产生引力，大气将不再附着在地球上，所有的表层水将会蒸发殆尽。即使塌陷的地壳有足够的质晕来填补这个窟窿的中心，但地球将不会再拥有磁场(它是由地球内部的液态铁物质产生的)，指南针将失去作用，一些迂徙物种可能因此消失。其实，这些都还不是我们最担心的。由于引力的失去，地球将失…     

引力趣谈

我们是幸运的.地球稳稳地运行在自己的轨道上,并与周围巨大的天体保持着适当的距离.它不会向太阳一直落下去,直到最后被巨大的火焰烧成灰烬.使太阳、地球以及那些巨大的邻居保持着如此稳固关系的,就是宇宙间最基本的力量之一:引力.     

黑洞——宇宙的老饕

黑洞具有许多奇异的特性。假如有种魔法,让你乘坐宇宙飞船进入黑洞,那么,在黑船接近黑洞时,时间将会变慢,船体则将被拉伸变长。接着,飞船在被黑洞吞没之前被强大的引力撕得粉碎,当然,你也在劫难逃。这个引力有多大呢?科学家推算出,对一个质量与太阳相当大的黑洞来说,一个70千克重的人在进入黑洞底部的途中,要承受相当于地球引力10倍的巨大压力。在这种压力下,任何物体都将粉身碎骨,被最终被抛入奇点。在奇点位置,现有的科学定律都不再发挥作用。浩瀚而神秘的宇宙,处处充满着新奇和怪诞。你可曾想过,在整个宇宙上千亿个星系中,几乎每一个星系…     

空间非各向同性使自转物体产生磁性

Blackett提出了物体的磁矩P与它的角动量U普遍地相关联的假说P=β((G~(1/2))/G)U (1)式中G是引力常数,C是光速,β是数量级为1的无量纲常数。为检验(1)式,Blackett用直径与高度均为10cm的纯金圆柱体作了一个“静物体的实验”,他算出金圆柱体随地球运动产生的磁场值在距质心10cm以内的轴线上可达1×10~(-8)     

外空间巨降物造成地球古动物死亡

据报道,在海地发现的一些玻璃碎片,提供了至今最有力的证据,证明在数百万年前曾有一巨大的物体从外部空间降落到地球。这一物体撞击地球的时间大约与恐龙消失的时间相同。一些专家相信,这一物体撞击地球导致了恐龙和其他古代动物的死亡。10多年前,位于伯克利市的加利福尼亚大学的研究者首先提出了这一观点。他们说,由于一颗彗星或小行星的撞击造成了巨大的尘云。尘云遮住了阳光,使得地球气温急剧下降。寒冷的天气加上没有太阳引起了植物的死亡,导     

伽利略错了吗?

伽利略曾假设,任何物体,无论是羽毛,炮弹还是巨石,在真空中都以同样的速度下落,他错了吗? 今年1月有一篇报告,提出存在一种在短距离内与引力作用相反的新的力。就这一发现是否确实,引起了激烈的争论并进行了许多新的研究。在科罗拉多,科学家们设计了一个盒子,使其中的物体不受空气阻力的影响,他们用激光监测在盒中下落物体的速度。在斯坦福大学,受测试的物体被悬浮在磁场里,使它们对极微小的引力都可以有所反应。加利福尼亚大学埃尔文分校则准备了一套扭力天平实验的复杂装置,这套装置本来是用来研究引力的。     

宇宙空间基础知识ABC

(一)引力波。一种与其他星球通讯的革命性的新方法吗? 光、X射线和无线电波在本质上是完全一样的,只是它们的波长不同而已。X射线波短,无线电波长,光波介于二者之间。它们在真空中都以光速(每秒30万公里)传播。引力波也是这样的吗?据信引力波同样是以光速传播的,但它们的相似之处也只限于此。光、无线电波和X射线都是经由电磁作用空间传播的,因此它们都归入电磁波类。与此不同,引力波是引力的波动,它与引力的强弱变化有关。任何一个物体,不论是高尔夫球还是地球,都产生一种跟它们的质量成比例的吸引力。物体的质量越大,其吸引力也越大。如果把一个高尔夫球用绳子     

和我们脚对脚的地方

我们人类居住的地球,是一个巨大的凹凸不平的球体。表面积是5.1亿平方千米,地球的赤道处稍微鼓一些,两极处稍微扁一些,赤道半径为6378.14千米,而两极半径为6356.75千米,因此也可以严格地说:地球是一个椭圆球体。面对着地球仪,人们往往会提出这样的一个问题:生活在地球直径两端的人,不是脚对脚的吗?如果我们这边头朝上,那么地球另一端的人,不就头朝下了吗?其实大可不必担心,地球上的万物都要受到地球巨大的引力(又叫做重力,就是牛顿发现的“万有引力”)吸引,而重力的方向全都指向地心。所以正确的说法应该是:世界各地的人们,都是“头朝天,脚…