劈木頭，蓋高樓

Sinraptor

看厭了城市里的鋼筋混凝土，你是不是想要一個樹林里的小木屋？恭喜你，你的思想水平已經趕上當今最前衛的建筑師了！如今，重拾木材這種古老的材料來建造房屋正在成為一種新潮。只不過，建筑師們比你膽兒更大。他們還要建木頭摩天樓，甚至木頭城！

木頭復興有必要

等等！怎么感覺這是在倒退呢？其實，復興木頭建筑還真的有必要。到2050年，世界上66%的人口將居住在城市。如果依然延續現在建造房屋的模式，你只會見到更多千篇一律的鋼筋混凝土大樓。而目前世界上11%的二氧化碳排放量都來自建筑物。那時不僅我們會住得很不舒服，溫室效應還會讓地球越來越熱！于是，一些地廣人稀、森林覆蓋率又很高的地方的建筑師，把目光轉向了對自然環境友好、使用歷史又非常悠久的建筑材料：木頭。聽到這消息，快要爛在黑暗角落的木材們沸騰了。

木頭蓋房優點多

使用木材的第一大優點自然是環保。只要木頭不腐壞或者著火，在建造中就不會向大氣排放二氧化碳。而且，木材是人類為數不多的能夠用來建房子的可再生資源。以松樹為例，一棵松樹成長20～30年就能成為建筑材料。同時，由于木頭的保溫性好，住在木頭屋里你會覺得冬暖夏涼。

第二大優點是木材建筑的施工速度非常快，可以滿足大量人口的居住需要。這一點中國最有話語權。明成祖朱棣遷都北京前，修建故宮和十王府等大規模建筑，從準備材料到竣工一共才十幾年;而同時代歐洲的石砌教堂往往要花費上百年。最后，木頭建筑還有一個意外好處，就是對地震有較好的抵抗能力。

一把火，燒精光

防火問題是阻礙木頭重新成為建房棟梁之材的攔路虎。上面提到了明成祖辛辛苦苦十幾年建造的故宮，在建成的第二年，最主要的三大殿就被大火燒毀了。這令明成祖十分苦惱。

1666年，倫敦大火燒毀了全市約六分之一的建筑，導致上萬人無家可歸 。

1827年的一場大火，在24小時內就摧毀了芬蘭古城圖爾庫75%的建筑。在發生大火前，圖爾庫一直是芬蘭的首都，也是最古老的城市。此后，圖爾庫重要的學術機構和政府機關紛紛遷至赫爾辛基。一場大火就這樣改變了芬蘭的首都。

新型木材不怕燒

首先需要明確的一個認識就是，在大火中，鋼筋混凝土建筑并不比木建筑更安全。因為火場的高溫會使得鋼筋變形，失去對房屋的支撐作用，造成房屋坍塌。而粗大的木材在大火中，先是釋放出水分，然后表面形成碳化層，將木材內部與外界阻隔開來，反而不容易被燒（當然，如果火場溫度繼續升高，木材還是會化成灰燼）。此外，在木頭中加入阻燃物質，也可以有效提高木材的防火性能。

新型木材很堅固

還有人擔心木材不夠堅固，會制約我們建造高層房子。這其實也是個誤解。芬蘭首都赫爾辛基正在建造一座木頭新城，這里的住宅高達8層。它們使用了新型加工技術得到的木材，堅固耐用，不僅可以滿足承重的要求，而且還比混凝土更輕。

住進未來“大木屋”

當你還在對重新使用木頭來建房子猶豫不決的時候，人家已經把房子建好了！這不，在森林面積廣闊的加拿大，溫哥華不列顛哥倫比亞大學建造了一棟木結構為主體的大樓，將為400名學生提供房間。

彈道——打勝仗的奧義

“導彈攔截失敗！”

“目標再次變軌！”

混亂的敵軍雷達站里，絕望的驚呼聲此起彼伏。

望著顯示屏上那個逐漸逼近的死亡光點，敵軍指揮官百思不得其解：如此行蹤詭異，這究竟是怎樣的一條彈道？

彈道是什么

汽車從家開到學校，會在路面上留下一條軌跡。同樣，子彈、炮彈和導彈發射后，也會在空中劃出一條軌跡—這就是彈道。與某些電影或游戲中呈現的直線彈道不同，現實中的彈道在地球重力和空氣阻力的影響下，會形成一條曲線。如果把場景搬到沒有空氣的月球上，這條曲線將變成一條標準的拋物線。

彈道早期史

扔出石塊、射出弓箭，其實都有看不見的彈道存在。雖然早在公元前3世紀，“彈道學”這個詞就在古希臘出現，但古人對這個概念一直很模糊。直到16世紀，意大利數學家塔爾塔利亞才首次利用數學方法計算炮彈等拋射物的軌跡，為彈道學作出了開創性的貢獻。

彈道學的發展，首先讓火炮的精準度大幅提高。不過，同時期的火槍卻沒沾到什么光，因為它的子彈在飛行時飄忽不定，就是神仙也沒法計算它的軌跡。直至19世紀，膛線工藝開始普及，讓子彈有了穩定的飛行姿態，彈道學這才幫助槍械的精準度邁上新的臺階。

當彈道遇見導彈

第二次世界大戰后期，隨著電子學、材料學的發展，德國研制出了世界上第一種導彈—V1導彈。它的射程遠超火炮，同時具有制導系統，可以更精準地打擊敵人，彈道學在它的身上得以大放異彩。美中不足的是，V1導彈的飛行速度實在有些不敢恭維，以至于有人說用機槍就能攔截它……

不過，經過半個多世紀的發展，今天的導彈早已不是機槍能對付的了。比如洲際彈道導彈，它不僅能飛出大氣層，射程超過8000千米，而且在重回大氣層后，最高速度可達20馬赫（20倍聲速）以上。這樣的神兵利器，還有誰攔得住它？其實還真有，而且壞事就壞在了“彈道”兩字上—因為彈道導彈會沿著固定的彈道飛行，所以對方完全可以發射攔截導彈，在它的必經之路上“守株待兔”！

難道，就不能讓導彈既可以飛得快、飛得遠，同時又擁有一條無法捉摸的彈道嗎？

當彈道遇見錢學森

20世紀40年代，一位中國科學家提出了一種全新的彈道設想，在理論上解決了導彈高速突防與機動靈活之間的矛盾。這位科學家就是“中國導彈之父”—錢學森。他提出的“錢學森彈道”，將彈道導彈和飛航導彈的彈道完美融合起來—而這兩種導彈，正是一個以快見長，另一個善于利用翼面控制方向。

你或許會問，不就是一條理論上的彈道嘛，它真的能給導彈性能帶來質的飛躍？別急，咱們接下來就去看看錢學森彈道究竟有多牛！

高速！突破防御的秘訣

通常，洲際彈道導彈會被發射至太空，再利用重力持續加速沖向目標，這樣既可以獲得高速，也能減少摩擦空氣產生的高溫。而錢學森彈道不僅縮短了在太空的飛行時間，還保證導彈能在距地面不到100千米的大氣層內以平均10馬赫的超高速滑翔，大大減少了被攔截的可能性。當導彈進入末端攻擊階段，甚至可以加速到30馬赫，在15秒內擊中目標，此時更不可能再進行攔截。當然，只確保導彈高速還不夠，錢學森彈道最厲害的“撒手锏”還在后面！

變軌！讓導彈難以攔截

采用錢學森彈道的導彈有一大特點—彈道起伏不定，就像在大海中“沖浪”。想弄明白這是怎么回事，就得先學兩個名詞：激波和乘波體。

我們用拳頭擊打面團，面團的兩邊就會隆起，同樣的道理，導彈高速飛行時，也會不斷擠壓空氣，在周圍產生一圈沖擊波，這就是激波;乘波體是一種適宜高超聲速飛行的流線型結構，由于下方激波比上方要強許多，所以采用了乘波體外形的導彈就像是乘坐在激波之上的“沖浪板”一樣。激波隨著速度不斷變化，彈道也隨著激波飄忽不定。對于現代反導系統而言，發現導彈并不難，但面對神出鬼沒、不斷變軌的錢學森彈道，也只能眼睜睜看著導彈擊中目標。

錢學森的絕妙構想，似乎已經讓彈道理論登峰造極。不過科學無止境，未來的人類說不定還會提出更厲害的理論，甚至走出地球，研究起“星際彈道”呢！這個人，會不會是你呢？