人类的追求从来不止于眼前的丰衣足食,在脚踏实地走好眼前每一步的同时,也总有一些人持续仰望着星空。

(长征五号)
越来越“胖”的火箭有深意
5月5日,长征五号B运载火箭点火升空,把近22吨重的新一代载人飞船试验船送入太空。这是中国乃至亚洲火箭首次发射超过20吨的航天器。长征五号系列运载火箭也被大家亲切地称为“胖五”。而火箭不断“增肥”的原因是什么呢?
中国人民大学附属中学物理教师、江苏卫视《从地球出发》科普达人李永乐解释称,对于运载火箭而言,其运载能力体现在能带多少货物“上天”。一定的运载能力需要多少燃料实现,可以通过公式计算得出结果,若想发射更多物体,就需要用更多的燃料,燃料愈多,火箭自然愈重。例如,作为人类历史上使用过的自重最大的运载火箭,美国土星5号超重型运载火箭,曾将载人的“阿波罗”号宇宙飞船送上了月球轨道,实现了人类登月的梦想。因此大火箭不仅具有良好的经济效益,同时也在航天事业的发展中扮演着至关重要的角色。

(1969年7月16日,装载着阿波罗11号的土星5号火箭在肯尼迪航天中心发射升空,将三名NASA宇航员送上了384,000公里的月球之旅。)
李永乐说,虽然就目前人类的科技水平而言,飞越太阳系还存在较大的难度,但是人类已经在不断探索着月球、火星等太阳系内的行星。他同时畅言,随着科技进步,未来或许会出现太空电梯或者成本更为节约的太空旅行方式,使寻常人也能遨游太空。
如果月球消失了?
月球是迄今为止人类登上的第一个也是唯一一颗星球,也是与人类生活息息相关的一颗星球。日月更替仿佛是理所当然的事情,但是如果有一天,月球突然消失了,地球上的我们将会受到怎样的影响呢?

(2017年10月15日,山东青岛,受潮汐影响,石雀滩近海波高浪涌,海浪拍打着礁石,浪花高高掀起,场面蔚为壮观。)
“月亮消失将对地球产生诸多影响,可以说整个地球就会乱套了。”李永乐进一步说,最直观的是潮汐消失,而潮汐一旦消失的话,地球将再无潮涨潮落,海水会重新分布,洋流会发生改变,很多鱼类将不知道自己该往哪走了,进而造成生态环境的大灾难。以鱼类为食的鸟类或者其他鱼类将会灭绝,进而造成生态灭绝;同时,海水重新分布后,地壳引力将发生变化,地震、海啸等一连串的灾难将随之而来。此外,地球的自转轴也将无法稳定,而地球转轴的改变又将使得一天的时间发生变化,直接影响人类的生产生活。
多维空间为什么感觉不到?
人类对宇宙探索的理论猜想,有已经被证实了的真实存在,也有许多暂时无法验证的大胆构想。在影片《星际穿越》中,导演用技术手段结合理论知识为观众营造了一个真实可感的多维空间。事实上,科学家们对于空间维度还有着多样的理论猜想。

(《星际穿越》中,男主角马修进入五维空间,图片来自豆瓣)
以热议的四维空间为例,李永乐介绍目前科学界对于四维空间有着不同的解释。一种说法认为,四维空间就是三维空间加时间,所以四维空间是能够被感受到的,因为空间会随时间而变化。另一种观点则认为,空间本身就是四维的,在空间中可以画出四条相互垂直的直线,因而就会存在一个四维的空间。宇宙学家们认为宇宙或许是一个高维空间,拥有十一维。
倘若真是如此,为什么人们感受到的却像是三维空间呢?李永乐称,这与维度变化的幅度相关,举个例子,比如说在地球上画一个三角形,三角形很小的时候,内角和是180度。但是如果你在地球上画一个很大的三角形,这个时候你会发现三角形内角和是超过180度的。同样的道理,宇宙中画三角形,它的内角和也不是180度,所以宇宙是弯曲的,是高维的,这是可以通过科学计算理解的。

(斯皮策太空望远镜发射16周年,美国宇航局(NASA)公布了一组斯皮策视角下的绝美星云图。)
“人们无法理解的原因在于我们的视角太狭小了,就好像一只蚂蚁在地面上不会知道地球原来是圆的,因为对它来讲,这件事范围太大了,它没有办法发现。但如果有一天蚂蚁跑到太空中去,回头一看,就会发现地球原来是圆的。”李永乐说。
(荔枝问答 | 涨知识时间到!科普大佬在线开讲综编 文/李爱)






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