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在太空中開槍

2013-04-29 00:44:03
科普童話·百科探秘 2013年8期

實際上,宇航員在進行星際探險的時候,是允許他們把槍帶到太空里的。幾十年來,俄羅斯宇航員的標準生存背包里面就一直裝有一支槍。但是,這支槍并不是給他們在太空里跟外星人打“星球大戰”用的,而是為了防備他們在返回地球時,如果降落在危險的區域,這支槍可以為他們提供一定的生存能力。不過從理論上來講,宇航員當然也可以在太空里使用槍支。

我們都知道,在太空中沒有氧氣,也沒有空氣,那還能開槍嗎?呵呵,這個,你就不用擔心啦。盡管火藥在真空中無法燃燒,但槍支仍可發射出子彈。這是因為,如今的彈藥都是自帶氧化劑的,在任何環境下都能夠觸發火藥引爆。所以,無論在宇宙的什么地方,槍里的子彈是一定可以打出來的,不要求必須要有氧氣。

但是,畢竟太空的環境同地球上相比,存在著非常大的差異。因此在太空中開槍時,會發生許多今人意想不到的情況。

而那個宇航員呢,他的情況就更不妙了。根據剛才說的原理,他會一直被那個反作用力“推”著,慢慢地后退、后退、再后退……就像子彈一樣,只能等到這個力完全消耗了,才能在太空中慢慢地停下來。想想看,子彈以每秒1000米的速度前進,都要走上1000萬光年的話,那么宇航員以每秒幾厘米的速度后退,得用多長時間?好吧,這輩子,再加上下輩子、下下輩子……干脆一句話:他只能永遠在宇宙里后退了。

情況一:永不停下的子彈

如果一位宇航員正在太空中漂浮,他的手中只有一把槍,槍里也只有一顆子彈。這時,如果他朝著面前的茫茫宇宙開一槍的話,會發生什么事情呢?

根據力學原理,在開槍的一瞬間,子彈沖出槍膛時,會產生一個大小相等、方向相反的反作用力。平時我們在地球上開槍的時候,會不由自主地向后“坐”一下,就是因為要承受這個反作用力的緣故。現在這個反作用力被施加在了宇航員的身上,因為處于無重力環境,那么宇航員在子彈射出的同時,自己就會朝著與子彈行進相反的方向移動。如果子彈以每秒]000米的速度離開槍膛、向前飛行的話,那么宇航員則會以每秒幾厘米的速度向后移動。這是因為,人體的重量可比子彈要大得多啦,所以子彈飛得快、宇航員飛得慢……

啊,原來就是飛一段嘛,有什么大不了的?不過,有的科學家認為,子彈一旦在太空中被射出去,就會一直不停地向前行進。因為宇宙是在不斷地向外擴張,而且這個速度要快于子彈射中物體的速度。這就好像你伸手去抓桌子上的書本,眼看就要抓到了,桌子卻被一只看不見的手在向后拽,這樣下去,你跟書本之間的距離當然就越來越遠啦!由于太空里沒有空氣,因此子彈不會被空氣的阻力攔住,也不會像在地球上那樣,飛來飛去,總有掉到地上的一天。根據有些科學家的計算,這樣“暢通無阻”的子彈會在行進1000萬光年之后停止前進。這旅程好漫長啊。

情況二:子彈被星星吸住

宇宙里的星星這么多,拿一個來當靶子打打吧!如果一名宇航員在太空里朝木星開了一槍,會有什么情況發生呢?

首先,你當然不用擔心這一槍會把木星打“壞了”,更不用擔心木星會被你這一槍嚇得趕緊躲開……由于木星的引力場非常強大,飛出去的子彈會被木星吸住。哪怕宇航員距離木星很遠,或者是個糟糕的射手,嚴重偏靶,木星巨大的引力同樣會吸住子彈,讓子彈在半空中“拐彎”,飛向自己。

其次,子彈在飛行的過程中,由于受到木星引力的牽引,其速度會越來越快,并且最終達到令人難以置信的速度。經過天文學家舒爾茨的計算,如果宇航員直接瞄準木星射擊的話,當子彈穿過木星大氣層的時候,速度幾乎可以達到每秒60公里。在這種情況下,倒是子彈要當心自己會不會被摩擦得燃燒起來,還沒碰到木星的邊兒,就先“自爆”了。

情況三:射中自己的后背

在槍戰片里,我們經常看到:有很多壞人,是用從背后“開黑槍”的方式來暗算好人的。當然更常見的場景是,正當壞人占了上風的緊急關頭,往往會有警察啊、英雄啊好像神兵天降,從背后打來及時的一槍,將壞人消滅……然而,在太空環境下,有時你根本就不需要這樣的“救兵”。比如說,如果壞人這時正站在某個行星的軌道上,他朝前開槍的話,就有可能會自己射中自己的后背!

這是怎么回事啊?嗯,其實也沒什么神秘的,你想想,月球不是就這樣繞著地球轉啊轉,已經轉了多少億年了。而且,衛星啊、太空垃圾啊,一旦落入月球的運行軌道,就會變成它的“伙伴”,也跟著轉起來。所以,子彈一出槍膛,當然就也會被這個引力所控制,開始跟著繞圈子了。不過,這個“自己打自己”的效果不是輕易就能實現的。首先,宇航員必須朝水平方向開槍,以便讓子彈繞著行星轉了一圈,最后正好能回到自己開槍的地方。而在這個過程中,還需計算好宇航員開槍后自身向后移動的距離。而且這些設定和計算必須毫無誤差,才能達到射中自己的效果……拜托,我們為啥要這么費勁地開槍打自己呢?

有的天文學家開玩笑說,如果宇航員想被自己射出的子彈打中后背,那么最佳的開槍地點是在月球表面的環形山上。因為從理論上來講,如果宇航員在月球的環形山上水平向前發射子彈,而子彈的速度約為每秒1600米左右的話,那么這顆子彈最終會回到發射地點。所以……為了防止哪天誰不小心“走火”,干出這么傻的事情,讓全宇宙看人類的笑話,還是不要讓宇航員帶著槍到月球上去吧!

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