滴水成河:胶带的力量

在一项处于现代科技前沿的运动中,胶带和剪刀能带来多大影响?

一支 F1 车队究竟能在性能提升的路上走多远?一句话总结就是:有多远走多远。虽然那些能够带来零点几秒的提升的升级影响巨大且深远,但这并不能组织大家追求细微的优势。在 “滴水成河” 这个新系列中,我们将带领大家探索那些让 F1 稳居当代科技前沿的针尖般的细节。

重大升级通常会为赛车带来零点几秒的性能提升,但更多时候则是由更多的小研发提供零点零几秒的进步。或许它们能让可靠性上升一个百分点,或者只是单纯地让车组做出更快的换胎时间,再或者帮助理解屏幕上的数据。单独看的话这些小提升甚至可以忽略不计 —— 可一旦将它们大量汇聚起来,它们足以带来巨变……

在季前测试中,技师开始用透明胶封住车子的缝隙是车库里最让人安心的画面之一。这是最后的工作,代表了一切都在按计划进行。

其实贴胶带并不是必须的,当时间有限的时候车队会在最后一个部件安装完毕的同时发动车子。所以,当你看到车组成员拿着胶带剪刀小心翼翼地贴缝时,那就说明准备工作进行得非常顺利,我们有多余的时间这么做。唯一一个比这更加让人安心的画面就是抛光剂和抹布出场的时候了。

可说到底,为什么要用上胶带呢?

这能带来多少提升?其实没多少 —— 但也足以证明这几克胶带真的起到了作用。随便问一位赛事工程师,他们都会告诉你将缝隙贴起来起到的作用微乎其微 —— 但也聊胜于无。

任何从缝隙中漏出来的气流都会破坏车身表面的气流层:最终这块部件会产生更多的阻力,车子的下压力也因此会损失一些。

将缝隙贴起来的主要目的并不是阻挡外界污垢的进入 —— 其所带来的优势全都是气动方面的 —— 除了下压力之外还有一个优点,那就是为冷却带来些微的好处。稍微反过来想一下,气流往外漏得越少,冷却系统的效率就会越高。

也许你会说缝隙能够提供更多的气流,但实际上,这意味着从车尾流出的气流变少,流经整车的气流也会变少。所以通常来说,将缝隙贴住会让所有气动套件的表现变得更好。我们从没算过这种做法会产生多大的差距,但我们就是知道这些胶带会带我们走向正确的方向。

那怎样的提升能够被称为 “聊胜于无” 呢?F1 的圈速可以精确到小数点后三位。在一条典型的 5 公里长的赛道上,第一名和最后一名的差距一般在 1.5 秒,这对 20 辆车来说非常充裕 —— 因此大家一直都很惊讶为何总是有车子做出相同到千分之一秒的圈速。

最著名的例子就是 25 年在赫雷兹赛道举行的收官战了了,在 1997 年的欧洲大奖赛中,舒马赫和维伦纽夫都做出了 1:21.072 的排位成绩。但更加离谱的事情发生了,排行榜上有三个人并列第一,因为弗伦岑也做出了和两人相同的圈速。

但 F1 车队追求这些毫厘之差并不是害怕做出相同的成绩,而是害怕因此输掉。在 2020 年的西班牙大奖赛上,诺里斯依靠千分之二秒的优势从法拉利的维特尔手中抢走 Q3 的最后一个名额。而 2022 日本大奖赛中,维特尔又凭借千分之三秒的差距将里卡多挡在 Q3 门外。

而这种细微的提升所带来的毫厘之差,值得大家为其付出时间和精力。

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宇宙赞 ll 豫人

宇宙之大,浩渺无边。宇宙能量,生生无穷。宇宙自人类创始以来,经历了畏天、忧天、敬天乃至可笑的胜天等态度的变化历程。有少数几个别东方心学家,人心太大,认为“宇宙便是吾心,吾心便是宇宙”。其实,人类对内心、自身的了解还远远不够。

自古以来,东西方的宇宙观,西方有天体运行论和将宇宙力量拟人化的上帝观,东方有太极观、太虚、天人一体观。西方还曾一度有人认为人类是宇宙的中心,东方还曾一度有“杞人胜天”的幻念。其实,人类连地球的中心都不是,何况是宇宙的中心呢!

液态水占地球的七成以上,陆地所占不到三成,而这三成不到的土地上,人类也仅是占据有限的一小部分而已,或城市,或乡村,或边远之地。比人类更高大的崇山峻原,比人类更广阔的是沃野草原。

人类是宇宙(首先是地球)的过客,古往今来还没有哪一个人是永生的事实这一点已经说明,所有人都是地球上的过客,说雅一点是地球的使者。人类在地球上靠智慧创造文明,缔造社会,制定秩序,发明技术,为了让人类生活更美好,更安定,更和美,而不是为人类私利而破坏生态,或为多点利益而发动战争。人类当是地球的建设者和维修工,是人类延续生命共同的家园。所以人类要善待地球,与大自然和谐共存。

想想地球在宇宙中的位置,就像人一类在地球上的住置。地球在太阳系中如同尘埃,太阳系在银河系中又如同一团尘埃,银河系在更大的奥尔特云范围中又如同一团尘埃;在银河系之上还有由包括银河系在内的50多个星系组成的更大的天体一一本星系群;在本星系群之上还有更大的室女座星系团,由两千个星系组成;在室女座星系团之上,仍有更大的拉尼亚凯亚超星系团,而在此之上,还有更大的双鱼~鲸鱼超星系团复合体,是宇宙中最大的结构体。所有这一从小到大、由少到多构成的宇宙天体,形成一个庞大的宇宙之网。

和茫茫大宇宙相比,个人显得是多么渺小和微不足道。宇宙离开任何一个人,仍会自由运转。

如果我们有谁能从64万公里外的宇宙远处,拍一张照片看地球,地球在照片上就像我们看天上的月亮的大小,不过约有0.12像素的样子,就像在一张A4纸上写一个句号的大小。

地球直径12756千米,而太阳系直径两光年,以一束光的速度飞,要飞上两年时间。银河系有16一18光年大小,有4千亿颗恒星,而太阳只是其中的一颗。

比银河系更大的本星系群,直径约1000万光年,室女座星系团直径约为一点一亿光年,拉尼亚凯亚超星系团约有十万个星系、范围约五点二亿光年,双鱼~鲸鱼超星系团复合体尺度十亿光年。所有这个人类目前所观测到的宇宙网直径约有930亿光年。可今已观测到的宇宙之外还有什么,还有多少,人类尚还一无所知。唯一可肯定的是,在宇宙网之外仍有更广阔的宇宙空间。人类对宇宙的认识永远在路上。

宇宙极大之极,作为人类的我们,在观测宇宙、赞美宇宙的同时,却也不必是把人类看得过于渺小,而应该是站在把宇宙的空间就是人类生存与发展的空间这样的角度,天人合一,人类与宇宙和谐相处,开发和使用宇宙能量,却又不过度开发,无序采伐,给未来的子孙后代留下一片蓝天,撇下一方净土。

宇宙之内从理论上皆可为人类生存之地,皆可借助技术转化宇宙能是为人类所用,但人类要遵循宇宙规律,善待宇宙,如同善待我们人类生命所赖以依附的地球。

假如哪一天地球都不能生存甚或是地球毁灭不存在了,那还要人类做什么?

总之,人类不是宇宙的中心,地球也不仅仅属于人类,地球首先是属于宇宙的。在宇宙之海上,地球是人类共同搭载的一艘超级轮船,要确定好航向、航速和航程。少一点人类的自以为是,少一分想当然,多一点宇宙的命运同体,多一分尊重天体规律。行天理,做人事,天人合一,方为坦途。

(李旭,2022年11月12日星期六,观看太空科学站《从地球到宇宙边缘》有感)

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