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人类进入飞机时代

2021-06-16靳志衡闻新

太空探索 2021年6期
关键词:物理学家天文学家X射线

文/ 靳志衡 闻新

像鸟一样飞行是人类自古以来的梦想。中国明代期间,有一个叫万户的人曾经搭乘绑满烟花的竹凳飞向天空,由于受到人类科技发展水平的限制,万户以失败而告终,却为人类探索星辰宇宙留下了一段佳话。百年之后,这一梦想终于变成了现实。飞机的出现不仅迅速改变了人类的认知,还加速了人类向太空进军的步伐。在飞机历史进程中,人类不断赋予了飞机新的性能,反过来,飞机也对人类社会的发展变革提供了重要推力。

▲ 实验物理学家伦琴(左)和X光影像照片

发现X射线(1895年)

1895年,德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现了X射线,但一些著名科学家认为“X射线没有任何用途”,进而否认这一发现的价值。但非常幸运,一些实验物理学家经过反复实验,却发现了X射线对人体透视具有重要的应用前景。

实践证明,X射线不仅有用,而且X射线的发现还揭开了20世纪物理学革命的序幕,伦琴也于1901年被授予首次诺贝尔物理学奖。今天,为了纪念伦琴的成就,X射线在许多国家都被称为“伦琴射线”。

建立火箭运动方程(1895年)

齐奥尔科夫斯基火箭方程是俄国火箭专家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基独自推导的火箭推动原理,这一方程是现代空间飞行器的基础原理,为人类研究固体火箭和液体火箭发动机奠定了理论基础。他还提出了多级火箭的设想,以及液体推进剂火箭的构思和原理图。

此外,他相信哲学家尼古拉·费奥多罗夫提出的向外星殖民的想法,认为这能让人类永久存在下去。他有一句名言:“地球是人类的摇篮,但是人不能永远生活在摇篮里,他们不断地争取着生存世界和空间,起初小心翼翼地穿出大气层,然后就是征服整个太阳系。”

▲ 火箭之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基

《火星》一书出版(1895年)

美国天文学家帕西瓦尔·罗威尔在1895年发表了颇有争议的《火星》一书,他在书中描述的火星上纵横交错的暗色运河的情景,后来成为许多科幻小说和电影的基础,并为人类进入太空时代和人类航天事业的发展提供了灵感和驱动力。今天,火星“运河”被证明是他的视觉错觉所致。

▲ 出版的《火星》

第一架飞机诞生(1903年)

1903年12月17日,奥维尔·莱特在北卡罗莱纳州的基蒂霍克海滩成功地驾驶自己制造的飞机进行了一次动力飞行。这次飞行试验,实现了人类史上首次重于空气的航空器持续而且受控的动力飞行,莱特兄弟被公认为现代飞机的发明者。另外,值得一提的是,这次飞行试验距离航天员成功登月仅仅相距66年。

▲ 莱特兄弟正在进行飞行试验

预言第九颗行星存在(1905年)

1905年,帕西瓦尔·罗威尔预言第九颗行星的存在,并开始寻找它。但直到今天,人类也没有找到这个所谓的第九行星。

2014年,美国两位天文学家在《自然》期刊发表他们近十年来的研究成果,文中提到两位天文学家在太阳系外围发现一颗大小只有约月球十分之一的小天体,让人们重视它的理由是因为这颗小天体和十一年前奥尔特云附近发现的那颗小天体很像,两者的近日点都是太阳到海王星距离的两倍多,这就意味着两者特殊的运行轨道都不在海王星的影响范围内,它们不受海王星引力影响而形成。一些天文学家推断,这两者或许可能是一个天体,是天文学家预言的第九颗行星。

“第九行星”这一名词,从严格意义上讲是非学术式的称呼,只能在推测存在性的阶段使用。不过,天文学家预计,第九行星的发现将有助于人类理解太阳系和其他行星系统形成的过程。

▲ 5 人们猜想第九颗行星的存在

清廷兴修京师观象台(1904年)

▲ 北京古观象台

京师观象台也就是今天的北京古观象台,位于北京市建国门立交桥西南角,始建于明朝正统年间,是世界上最古老的天文台之一。京师观象台在明朝时被称为“观星台”,台上陈设有简仪、浑仪和浑象等大型天文仪器,台下陈设有圭表和漏壶。清代时期,观星台改称“观象台”,康熙和乾隆年间,天文台上先后增设了八件铜制的大型天文仪器。

1900年八国联军攻陷北京,贵重的天文仪器被德法瓜分。1904年1月12日,清廷兴修京师观象台。

爱因斯坦提出相对论(1905年)

▲ 理论物理学家阿尔伯特·爱因斯坦

阿尔伯特·爱因斯坦是德国出生的犹太裔理论物理学家。他最早意识到经典力学与电磁场无法相互共存,1905年创造性地提出了狭义相对论,并应用它的狭义相对论预测了在高速飞机上飞行的时钟会比静止的时钟走得慢。此外,他还提出了著名质能等价公式E=mc2。

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