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如果你在太空不小心飄走了……等

2022-06-09 22:11:20周檀
課堂內外(高中版) 2022年5期

周檀

如果你在太空不小心飄走了……

你在國際空間站工作,即將第一次去外部修理故障。你身著宇航服抵達檢修處,一根長約26米的安全繩(可伸縮編織鋼索)將你與飛船相連。可不知為何,安全繩突然斷了。

你沿著脫落時的受力方向飄走,同時還在旋轉,藍色的地球和漆黑的太空在眼前交替出現。你被嚇壞了,過度緊張的你七手八腳地操縱著SAFER(艙外活動簡便救援裝置)。這個小型緊急噴氣背包系統可以救你的命,為你提供自由飛行的動力,可你的胡亂操作白白浪費了一些燃料。

在外太空實境模擬器中進行的訓練派上了用場,經歷最初的慌亂后,你快速冷靜了下來。SAFER還有燃料,你先利用它讓自己停止了旋轉,接著確認空間站所在方向,再利用SAFER朝反方向噴氣,讓自己朝空間站飛去。

順利返回的你不由得一陣后怕,畢竟太空中危機四伏。要知道,如果途中不幸有太空垃圾撞上SAFER,導致裝備失效,那么你將被地球引力困在繞地軌道上。當然,如果你沒有飄太遠,同在空間站的其他宇航員將有機會在安全繩的牽引下,過來將你帶回去。而如果距離太遠,現在,宇航服儲備的氧氣大約夠你使用8小時,而這將是你生命最后的8小時。你只能看著那顆再也回不去的蔚藍色地球,等待殘酷命運的降臨。

此時,你甚至希望那塊太空垃圾損壞的是你的宇航服,這樣,你太空之旅的時間就可以大大縮短了。身體直接暴露在太空,只需要15秒,你就會失去意識。由于沒有氣壓,你的血液和其他體液也會在幾分鐘內沸騰,這會讓你的身體膨脹。

當然,如果飄離時的角度和速度恰到好處,你有可能進入與地球相撞的路線。但由于大氣層的存在,你無法抵達地表,而會像流星一樣,在進入大氣層時便燃燒起來。

好在,無論是你,還是其他宇航員,目前都沒有人經歷過如此可怕的飄在太空的命運。

抵達空間站后,你慢慢移動到氣閘,通過它重返空間站內。你累得仿佛在水底攀登了一座山,卻因劫后余生而感到由衷的快樂。

細胞的“七年之癢”是什么?

上一秒,你的身體制造了超過300萬個新細胞,一天下來,你的身體會制造大約3000億個細胞——身體內部簡直有一個小宇宙。

細胞很忙。白細胞忙著驅除細菌和病毒,是與疾病斗爭的“衛士”;紅細胞忙著運輸氧氣和二氧化碳,是盡忠職守的“搬運工”;血小板忙著修補損傷的血管,讓傷口及時止血;上皮細胞忙著分泌、交換物質或消化吸收等,不同部位各司其職……

除了忙著工作,你體內的細胞還在忙著新陳代謝。皮膚上皮細胞大約28天就會更新一次,味蕾上的味覺細胞更新一次需要10~14天,每天都在胃酸里“泡澡”的胃黏膜上皮細胞更新周期約為6天,紅細胞更加“堅強”,大約4個月更新一次。但并非所有的細胞都“來去匆匆”,比如骨細胞更新一次一般需要10年,而中樞神經細胞則會伴隨你一生。

綜合來看,你體內的細胞大約每7~10年就會更新一次,頗有些“七年之癢”的意味。不過你的身體并不會每七年就隨著細胞“更新”一次,畢竟受到極端值影響的平均數此時代表的并非事實:你體內的細胞既有幾天就更新一次的,也有伴隨你一生的,不可混為一談。

蒼蠅為什么這么難打?

天漸漸熱起來了,無論在外面還是在家吃飯,總有蒼蠅不請自來。徒手打蒼蠅總會落空就算了,手持蒼蠅拍也難以命中。蒼蠅為什么這么難打啊?

原因藏在數學里。

蒼蠅亂飛的背后藏著一個數學原理,即它的飛行軌跡符合一種隨機運動——萊維飛行,難以捉摸的運動讓你的預判落了空。你更熟悉的多半是另一種叫布朗運動的隨機運動,浮在水中的花粉粒子、空氣中的塵埃等做的就是布朗運動。布朗運動的特點是運動集中在一個區域內,萊維飛行則沒有這樣的限制。

這從同樣符合萊維飛行特征的蜜蜂采蜜行跡中就可以看出來。采蜜時,蜜蜂一會兒繞著一簇花叢轉圈,一會兒又會飛行一段長距離,把蜜蜂飛行的軌跡畫出來,你將會看到,那偶爾的一段長距離,就像一條長尾巴。這些長尾巴——隨機運動中偶爾出現的大跨步,正是萊維飛行的一大特征。蜜蜂采蜜的“長尾巴”讓它擁有了更廣闊的花叢,果蠅、信天翁、鯊魚等的“長尾巴”移動,則讓它們探索出了更大的覓食空間。

除了動物,我們人類在旅游和購物時的行走軌跡也屬于萊維飛行;許多生活現象,如水龍頭上兩滴水落下的時差,健康心臟兩次跳動的間隙,甚至股票市場的走勢也都符合萊維飛行的特征。可見,打蒼蠅技術,哦不,萊維飛行對我們的生活是多么重要。

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