#汉师微分享#

书籍:《在南极的500天》。

南极有多远? 10000海里,航行30天。

地球最南端,千里冰封的世界尽头,拥有极昼和极夜,冰川和苔原。辽阔,严寒,神秘,是我们不为所知的另一天地。于是,我们渴望了解,渴望知晓它的迥乎不同,它的妙处。

作者李航是一名南极科考队员,曾经参加我国第31次和第32次南极科学考察,不间断地在南极驻守近500天(截至2022年,李航极地科考生涯累计超过700天)。从长江出海口到南极大陆边缘,从珍贵的夏天到漫长的冬日,从拉斯曼丘陵上空的极光到达尔克冰川附近的生灵。是什么支撑他们在与世隔绝的环境中工作和生活?为什么科考队员要冒着生命危险在海冰上采集数据?这些震撼的现象,有趣的际遇,难忘的人事,悉数呈现在本书中。

他说:“我跋涉在广袤无垠的冰原上,站在深邃绚烂的星空和极光下,自然的力量一次次震撼着我的心灵,让我完全没有招架的能力。毫无疑问,是南极塑造了现在的我。”

在喵鱼看来,李航是一个集努力与运气于一身的年轻小伙子,在最适合的年龄,在身心俱佳的状态去了最美好的地方。你可以从他在南极极夜追逐极光的过程中看到他永不消散的热情

光走完一光年的距离真的需要一年吗?对于光来讲,其实就是一瞬间

“光年”虽然有一个“年”字,但它却是长度单位,根据定义,以真空中的光速(299792458米/秒)直线前进一年的距离就是一光年(注:这里的年是指儒略年,即31557600秒),也就是9460730472580800米。

光走完一光年的距离需要多少时间?

光的传播速度其实并不是固定的,例如当光在水中传播时,其速度约为真空光速的四分之三,而当光在玻璃中传播时,其速度更是只有真空光速的大约三分之二,总的来讲,光在真空中的传播速度是最快的,

因此我们可以认为,在理想状态下(即在真空中传播),光走完一光年的距离需要一年的时间。在经典物理体系中,这无疑是唯一的正确答案,然而自从爱因斯坦提出相对论之后,情况就变得不一样了。

光走完一光年的距离真的需要一年吗?

爱因斯坦在相对论中指出,时间并非我们想象中的那样一成不变,它会因为物体的运动速度而改变,具体来讲就是一个物体的运动速度越快,它经历的时间就越短,这被称为“钟慢效应”。

上图为描述“钟慢效应”的公式,其中△T、△t、v、c分别指运动物体经历的时间、静止参考系经历的时间、运动物体的速度以及真空中的光速。

据此我们可以计算出,当一个物体的运动速度达到真空中的光速之时,它经历的时间就为零,意思就是说,在这种情况下,无论静止参考系经历了多少时间,该物体经历的时间都为零。

根据以上所述,我们先假设光一直在真空中传播,然后就可以推测出:对于静止参考系来讲,光走完一光年的距离确实是需要一年的时间,但对于光来讲,其实只是一瞬间(因为光经历的时间为零)。需要指出的是,尽管“钟慢效应”让人感到难以接受,但在过去的日子里,这种现象却得到了科学家的证实。

在1971年的时候,物理学家乔.哈夫勒(Joe.Hafele) 与理查德.基廷(Richard.Keating)精心设计了一个“原子钟飞行实验”,在实验中,他们将精度极高的铯原子钟放到两架飞机里,然后让飞机在赤道附近做环球飞行,一架向东、一架向西,在飞行完成之后,再将飞机上的铯原子钟上记录的时间与留在地面上的铯原子钟进行比较。

实验结果表明,飞机上的铯原子钟与地面上的铯原子钟所记录的时间确实出现了微小的差异,这与根据相对论计算出的理论值基本相符。在此之后,“原子钟飞行实验”又被多次重复,实验结果也同样如此。

除此之外,一种被称为“μ-介子”的微观粒子也表明了“钟慢效应”确实存在,“μ-介子”极不稳定,其半衰期仅为2.22微秒,它们可以在实验室中制造,也可以在宇宙射线与地球大气层相互作用时生成。

科学家发现,与在实验室中的处于低速状态的“μ-介子”相比,那些由宇宙射线生成的“μ-介子”的半衰期要高出大约5倍,为什么会这样呢?这是因为那些由宇宙射线生成的“μ-介子”的运动速度高达0.98倍光速,并因此产生了非常明显的“钟慢效应”。

由此可见,“钟慢效应”是客观存在的,这就意味着,假如我们乘坐一艘以光速飞行的宇宙飞船离开地球,就能够像光一样在一瞬间走完一光年的距离,当然了,这只是对于坐在飞船中的我们来讲,而在地球上的其他人看来,我们依然需要一年的时间。

值得一提的是,就算不能制造出光速飞船(在相对论体系中,任何具有静止质量的物体都无法被加速到光速),未来的人类仍然可以利用“钟慢效应”来大幅降低星际航行时所需要的时间。

如上图所示,在物体的运动速度不断接近光速的时候,由“钟慢效应”造成的“时间缩短倍数”会迅速增加,对于运动的物体来讲,当它的速度达到0.8倍光速时,其走完一光年的距离大约需要0.6年的时间,而当它的速度达到0.99999999999999倍光速时,其走完一光年的距离就仅需大约4.6秒。

#泰国星暹新闻#【泰国航空工程师团队获得美国航天局航天食品挑战赛决赛资格】
据媒体报道,泰国航空工程师团队已进入美国国家航空航天局 (Nasa) 竞赛的第二阶段,他们提出的泰国智慧食品“西米虫”能够满足在未来长期的太空航行中,宇航员们的饮食问题。

西米虫是在西米棕榈树干中发现的红棕象甲的幼虫,它是泰国南部人们的主食。

本次参赛的泰国代表队名为“Keeta”,由来自朱拉蓬皇家学院、朱拉隆功大学、瓦拉亚阿隆功皇家大学和其他私营部门机构的航空航天工程师组成。

作为全球10支得分最高的团队之一,该团队是唯一支受邀参加“外太空挑战”第2阶段的亚洲代表队,该项赛事由美国宇航局、加拿大航天局(CSA)和玛土撒拉基金会主办。

大赛组织者正在寻找新颖且改变游戏规则的食品技术或系统,这些技术或系统要求利用最少的资源,产生可忽略不计的废弃物,并最大限度地为宇航员长期的太空旅行任务提供安全、营养和便携的食品。

而“西米蠕虫”可以满足长达三年的长期任务要求,可以为长时间外太空宇航任务创造可靠的粮食生产系统,而无需地球的任何补给。这种蠕虫富含蛋白质和脂肪,非常适合人类食用,它们还可以在封闭的环境中饲养和生长,易于收获和长期维护。

目前,Keeta团队正在努力进入下一阶段的比赛,并将准备在明年初接受美国宇航局团队的考察。
(编译:兔子/信息来源:bangkokpost)


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