在太空中,能做出一个完全按比例缩小的迷你太阳系吗?

从理论上来说是能够做出来的。

但实操难度嘛,恐怕就不是一般的大了。

其实真实的太阳系,和大家的想象有些不同。

太阳系围绕银河系中心的速度高达220km/s,而地球围绕太阳的公转速度才30km/s.

大家以为的太阳系是这样:

而更真实的太阳系是这样:

当然,这也不算足够真实,1年的时间浓缩成了1~2秒的动图,行星的比例也大了

也就是说,要做出足够真实的“太阳系”,是必须把银河系的引力考虑进去的。

而我们所在的太阳系,正好就是一个巨大的引力场。要让这个系统成立,我们不妨把银河系中心的质量缩小到太阳的大小。

在建立这个系统之前,我们不妨先来看看数据关系。

约5.8光年。

这个距离超出了太阳系的范围。

而且距离太阳系最近的比邻星是4.22,短于5.8光年。

这个系统将受到比邻星的严重干扰,最终模拟失败。看来,在三体人附近构建迷你太阳系,是很不现实的事情。

如果我们把参考系再缩小一点,用地球当做新银河系呢?

已知地球原质量为5.965×10^24kg

那么可得新太阳与“银河系”的距离为:5267个天文单位(1个天文单位为1个日地距离),在柯伊伯带和奥尔特云之间。

新系统将主要受到太阳引力的影响,地球引力占比是极其微弱的,所以模拟还是失败。

看来要找一个不受其它干扰的新“新银河系”颇为困难。

不过这没有关系,宇宙之中存在超级空洞:

距离银河中心最近的是北方本超空洞,跨度3.5亿光年,距离银河系中心2亿光年。

在这些空洞内,将会受到极低的外界影响。

在这么一个空洞的周边,我们可以找一个距离其它引力系统足够远的星体来模拟银河系中心。

如果我们要保证新太阳的直径是1m(半径0.5m)的话。

那么,可计算出新太阳质量为:739kg

新太阳围绕的新银河系的公转半径为:1.768×10^11m,即1.768亿千米,约1.2个天文单位(地日距离)。

距离还不算不夸张。那么,可计算出中心天体质量为:6.63×10^11kg

大约是直径5409m(大约北京长安街的长度,人类约30分钟的长跑距离)的小行星。

或许这个小行星偶然飞入了北方本超空洞,令其他星系的引力干扰足够的底,所以可以迷你太阳系一定稳定的运行。

此时的地球大约2.2g,半径5mm,日地距离107m,地球绕太阳公转速度大约是21.3μm/s,而蜗牛速度是2400μm/s,运动速度大约是蜗牛速度的1/113.

可得,新太阳绕新银河系(小行星)的速度是156μm/s,依旧是蜗牛速度的1/16.

找一张图,对比一下。

最近的箭楼就是前门公园,土星所在位置,直径1m的太阳,在远处的天安门上。

好了,以上是理论,看起来并不十分难?

接下来谈实操了。

北方的本超空洞,距离我们太阳系长达2亿光年。

50%光速飞过去的话,也得近4亿年,能相当于哺乳动物演化史的两倍了。

但或许能无限接近光速,或者能找到虫洞穿越时空呢?

达到那里之后,如果实在找不到现成的小行星,完全可以找一个符合的小行星推入本超空洞。

好了现在可以搭建体系了。

但我们知道,现实搭建的任何尺度都不可能和理论一模一样。甚至哪怕在计算处理数据的时候,也会存在误差。

例如:质量误差,距离误差,真实的太阳还在不断往外辐射能量和质量,星体之间还有潮汐力。建立系统的时候,还需要提供初速度,运动角度也会存在误差。

而且要保证系统稳定,不仅仅要搭建几大行星,还要包括冥王星等矮行星,以及几十公里,甚至几千上万公里之外的柯伊伯带和奥尔特云的迷你版。

而且,哪怕在在北方本超空洞选的足够合适比例的小行星,也不能完美等同同比例下的银河系中心,也存在误差。

需要的参数越多,误差则越大。哪怕一个参数的误差可以低到10^-10(相当于能在地球上直接爆头月球上的外星人)。但包括各类行星、矮行星、柯伊伯带,以及奥尔特云,能出现误差的参数成千上万。那么误差就会累计达到10^-5以上。

如果按照10^-5的误差算,系统运行的时候,每一秒的误差是10^-5,那么这个系统运行10万秒之后,误差就会达到1秒。

如果这个误差发生在地球公转上,会出现什么?

地日周期是1年,即12个月,当误差达到1个月(30°)的时候,地日系统明显就已经足够混乱。

那么,产生这个误差的运行时间是300万天,即8219年。

稳定运行8219年,相当于整个人类文明的最长长度了,似乎时间长度很可观了。

但现今人类,即便突然被传送到了那里,构建这个迷你太阳系,恐怕是完不成的。

因为现今地球人,在太空上的精度,实在是相当的感人。

通常飞行器的轨道、升降等都会有一定的误差需求,通常为1/1000(当然,人工智能是可以解决超远距离下的精度问题,例如嫦娥五号在月球轨道上的接轨,但毕竟科技树的嫩芽才萌发不久,精准拜访这样的迷你太阳系还差得远。)

微型飞行器必须把新太阳系放在距离新银河系(小行星)1.768×10^11m的轨道上,如果是1/1000的误差,实际距离上的误差也达到18万公里,相当于地球半径的三倍。

我们就算能摆放足够准确,且系统运转之后,能在做到地日公转的总误差也只有1/1000。

但哪怕这样,地球运行8年时间,日地误差就能达到30°

如果在地日误差的基础上,我们以质量最大的木星误差达到30°作为标准,代表这个系统的彻底崩溃,那也只有97年的时间,最多100年。

当然,其实还这样做:

就像现今的地球人每隔一段时间修正太阳系各类轨迹参数一样(低于太阳这样的混沌体系,地球人无法计算,只能利用一定的数据,进行短期的预测),每隔一段时间就去修正这个迷你太阳系轨道系统。

只需要隔上个十天半个月就修正一下误差,就可以让这个系统保持长期稳定的运转。

当然,还要记得注意修正中心新银河系(小行星)的运行轨道,不要让它飞出本超空洞,不然系统就会受到外界过大引力的影响而崩溃掉了。

或许,只有造物主才能真正做到吧。

#微博新知博主# #科普大作战#

【#换个方式看报纸# #入梦牡丹亭寻戏古临川# 】900多年前,“故畦抛汝水,新垄寄钟山。为问扬州月,何时照我还。”王安石在汝水(今抚河)边的故乡临川,以一首《杂咏》道出心中所感;

  400多年前,“情不知所起,一往而深”,辞官的汤显祖回到家乡临川,在书斋玉茗堂挥笔写下传世经典“临川四梦”;

  如今,行走于汝水畔的江西抚州市临川区,是否还能感受到流转千百年的韵味?这份韵味,镌刻在砖缝石瓦上,留存在曲调音律中,流淌于市井人情里……

  访街——

  古朴风韵,不经意间就能触碰历史

  “远色入江湖,烟波古临川”,不经意间,你总能在临川触碰到历史。

  一座文昌桥,不到300米,历经800多年。走过文昌桥、就见文昌里,13条保存较完整的明清历史街巷,50多处明清历史建筑,见证古临川的历史。

  2015年起,文昌里老街启动修复工作,“只修不建、修旧如故”“保留古风古韵的同时,彰显赣派民居的特色”。参与文昌里历史文化街区改造建设的抚州市文旅投公司荆公路历史文化街区负责人任明介绍。

  2020年,在杭州经营设计公司的青年邵成,利用假期回乡慢游临川。走进却家山上的汤显祖纪念馆,梅花庵、丽娘坟、黄粱饭店、钱廊……耳熟能详的“临川四梦”情韵意境,以多种媒体形式展现出来,邵成似乎走进了汤显祖的“梦”里。

  夜幕降临,邵成来到文昌里老街。灯光映照着老砖墙,石街深巷、闾阎扑地,木雕、竹编、银艺等非遗技艺,藕丝糖、水粉、牛杂等临川味道,老城的韵味蕴含其中。

  如果说古色古香是老街的形,那么戏曲文化就是老街的魂。砖墙上的戏剧人物造型、清风竹影与汤显祖诗词元素相得益彰,风韵古朴,仿佛穿越到古临川熙攘喧嚣的市井之中。

  夜色愈深,游客越发多起来。夏日炎炎,挡不住对戏的期盼。

  “不到园林,怎知春色如许……”灯光如梦似幻,一叶小舟荡起清波,小姐在丫鬟的陪伴下赏花,不觉倦意渐浓,凉亭小憩时,姻缘悄然而至……实景演出《寻梦牡丹亭》,在全息数字影像、巨型圆环投影装置等现代科技的演绎下,让观众沉浸入梦。

  即便过去数百年,“二十年来才一梦,牡丹相向后堂中”的动人故事,仍能引起无数人的共鸣。《寻梦牡丹亭》自2018年排演完毕,便成为文昌里最吸睛的文旅项目,接待游客已超过20万人次。

  与《寻梦牡丹亭》的相遇,让邵成深受震撼。

  “当时我就觉得,传统戏曲文化和现代文创结合,将临川的特色展现出来,是一个好的创业路径。”在唯美演出的触动下,邵成决定回乡创业,“我可以把设计才能与家乡文化融合在一起。”

  一场慢游,改变了他的人生路。

  邵成开发了“汤显祖系列”文创产品及IP玩偶,有牡丹亭书灯、复刻木雕牡丹亭、杜丽娘柳梦梅玩偶摆件、钥匙扣、文化扇子等,去年文创产品销售额达40余万元,公司年营业额达400多万元。

  如今,在临川,围绕着戏剧艺术开发创意产品、动漫、音乐等相关的创意公司越来越多,集戏曲创作、戏曲演绎、戏曲体验、戏曲教育、戏曲交流等于一体的街区正在成形。

  赏戏——

  数百年沉淀,戏剧的舞台越搭越大

  绕过文昌里戏曲博物馆,隐约听见叫好声,便知到了旭东戏社。

  下午3点,一出小戏即将上演,提前半小时,戏社已坐满了人。台上锣鼓轻敲,戏迷王运生听得入神,轻声跟着哼了起来,手指随着节奏在桌面轻敲,不知不觉,面前的大碗茶都凉了。

  每周戏社开戏,王运生都会从十几里外的孔家桥过来,“按照咱老戏迷的说法,这里的茶有戏味!”

  临川自明中期起便是有名的“戏窝子”,方言演唱的抚州采茶戏,讲述孟姜女哭长城故事的广昌孟戏,一唱三叹的宜黄戏,以及道情、说唱、装扮、社戏等曲艺活动……种类众多、内涵丰富的戏曲艺术传承不息。其中,仅抚州采茶戏便有30多种剧目。

  说起戏社老板、抚州采茶戏市级非遗传承人朱旭东,临川的采茶戏迷没有不知道的。

  朱旭东是临川龙溪镇人,从小听外公唱戏,12岁便开始登台演出。名气渐响后,朱旭东成立自己的班组,带徒弟、写剧本。这些年来,朱旭东的剧团每年仅在各小剧场演出就达到百场以上,这对属于小众门类的戏曲艺术来说,成绩不俗。

  如今虽然弟子众多,50多岁的朱旭东仍对演戏满怀激情,“吃这碗饭,就要对得起这个饭碗。我希望专注于传统抚州采茶戏,把这种艺术形式好好地传承下去。”

  父亲的执着,感染了女儿朱鸿盈。2020年,在深圳工作的朱鸿盈回来帮忙经营剧团。这次回乡,承载着一份情怀,也寄托着一份心愿。

  “时代变了,戏班也要进步。何不开一个戏社,既让票友们过足戏瘾,又能提升剧团收益?”朱鸿盈抱着这个主意,寻到了文昌里,决定在这里建一个让戏班沉淀下来表演的舞台。

  2021年,旭东戏社开张。既是戏社,也是茶室。走进戏社,迎面是一个30余平方米的大舞台,市民游客来这里品茗看戏,感受临川浓厚的文艺氛围。“临川人爱戏,是我敢在这把年纪还跟着女儿创业的底气。”朱旭东坦言。

  近年来,临川的戏剧品牌越擦越亮,从2016年开始,抚州在临川连续举办多届汤显祖戏剧节,为国内外戏剧文化交流提供展示平台。

  戏剧的舞台越搭越大,临川新建、提升和改造了汤显祖大剧院、东华理工大学剧场等4个室内标准剧场和8个室外露天小剧场,如今,40多个民间采茶戏团,活跃在临川大街小巷的露天剧场。

  戏剧艺术的发展,如何走出新路?走进三翁公园,可能会找到答案。

  进门处,便是汤显祖、莎士比亚与塞万提斯的铜像。3位同时代的文学巨匠于同年陨落,他们的创作在戏剧史上具有里程碑式的影响。

  2016年适逢3位文学巨匠逝世400周年,抚州在莎士比亚故乡英国斯特拉福举办了“抚州文化周”活动,赣剧《紫钗记》、抚州采茶戏《牡丹亭》选段等剧目在莎翁故乡街头亮相。

  这也成为抚州创新戏曲表现渠道的探索。“我们积极开展本土经典剧目创排,着力打造‘汤显祖戏剧文化’品牌,创作出盱河高腔乡音版《临川四梦》《牡丹亭》、音乐剧《汤显祖》、舞剧《傩情》等新剧目,同时积极走出去,先后在30多个国家不同城市演出。”抚州市政府办公室党组成员、市人民对外友好协会会长万剑介绍。

  400年,沉淀出这座古城的活色生香。

  新梦——

  文化清音打通传统现代,连接东方西方

  “心中乱如麻,口中叫卖花,两脸火辣辣呀……”前几句还有模有样,突然在拉长的尾音那儿跑了调,听着孩子们稚嫩的歌声,令人忍俊不禁。

  抚州市第二实验学校里,孩子们在阙青青的指导下演唱采茶戏《卖花线》。

  阙青青师从抚州采茶戏国家级非遗传承人万安安。在舞台上浸润了30多年,如今她将许多精力放在了非遗技艺推广上。

  “临川对于采茶戏很重视,基本上在各中小学都开了课。”阙青青每周至少要到3个学校教课,下一代能接受什么样的戏曲形式,是她最关心的问题。

  的确,如何以适应时代发展、年轻人易于接受的形式,传承与弘扬一方水土的人文特性,不仅仅是采茶戏需要面对的问题,也是临川需要面对的问题。

  走进临汝书院,漫步临川文脉馆、临川教育馆、书院文化馆,临川文化的发展脉络历历在目。临川名人馆里,从晏殊、王安石、汤显祖到物理学家饶毓泰、著名学者游国恩,“名儒巨公,彬彬辈出,不可胜数”。

  这座按照宋代规制,为了推广和传承临川文化建成的书院,如今既是礼乐射御书数和传统书院文化的体验研学基地,又是文创产品的开发基地。书院负责人方孜瑜拿出一本《书院攻略》介绍,“书院开发了沉浸式体验项目,游客在游玩的过程中可以按照攻略完成任务,寓教于乐。”

  不远处,临川区政协委员戴思甜正带领一个研学团队体验投壶游戏。“临汝书院凝聚了深厚的临川文化,我们准备把这里作为长期研学基地,开展丰富的研学活动。”戴思甜说。

  ——“历史资源的活化利用,正是我们需要去尝试的。”

  任明正在进行临川区荆公路和州学岭历史文化街区的改造,一本厚厚的保护规划上,首要便是历史沿革,评审专家的一条意见让他深思:进一步研究非物质文化遗产与历史空间载体的关系,提出延续市井生活、促进活态传承的实施措施,优化展示利用规划。

  ——“老戏不老,创新有路,年轻人会为采茶戏找到更大的空间。”

  朱鸿盈最近接到一群年轻人的邀约,探讨如何通过采茶戏元素,展现临川的人文地理。原来,对方是江西软件职业技术大学的学生们,对采茶戏很感兴趣,准备在临川创业。

  ——“自古以来,临川便有着广纳人才的胸襟,让更多艺术人才进驻临川,让现代艺术和传统情怀融合,展现一个更宽广的临川。”

  牡丹亭书灯、采茶戏滑板车、杜丽娘钥匙扣……拿出自己设计的几个文创产品,邵成仔细介绍。在他看来,临川文化的内涵丰富多彩,不仅有戏曲元素,未来希望能够整合更多资源,做出属于临川的文创特色品牌。

  漫步汝水,寻梦临川。水袖飞舞,戏韵悠然。清音袅袅,“一往而深”,穿越时光荏苒,打通传统现代,连接东方西方。

  或许,这就是临川新“梦”。(《人民日报》7月22日)

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