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1、51 第一个上太空的中国人不能失败1985年4月29日，美国“挑战者号”航天飞机在肯尼迪航天中心再度发射，进行了第17次航天飞行。在这次飞行中，美籍华人科学家、宇航员王赣骏博士，成功地进行了他的液滴动力实验。所谓液滴动力实验，也被称为“零地心引力的液态状况研究”。换句话说，就是液体在无地心引力和无容器状况下的动态研究，所以也叫“两无”实验。我们知道，在地面对液体的物理状态进行研究是不能离开容器的，而容器对实验是有很大影响的。尤其是在高温条件下，由于受容器“污染”的影响，许多实验只能限制在理论研究方面。直到人类登上太空之后，在“两无”条件下进行金属液滴实验，才提到了议事日程上来。正如王赣骏自己所
2、说：“二百年前牛顿就曾设想过在失重情况下进行无容器冶炼试验。等二百年，我运气好，祖上积德，终于让我等到了！”在太空进行的液滴实验，人们看到的是：一滴滴形状各异的金属溶液，它们不是在容器里，而是悬浮于半空中。王赣骏说，只有在太空中才能做出这种无容器的耐高温或超低温的金属材料。当航天飞机进入轨道后，王赣骏来到太空实验室，谁知正在这个节骨眼上，液体动力仪失灵了，致使实验无法进行，这意味着十几年的准备工作很可能前功尽弃。王赣骏心想：“第一个上太空的中国人不能失败，我一定把它修好，争这口气！”他立即与地面的助手联系，几乎把仪器全部拆卸了一遍，终于用两天又8个小时的时间找出了故障一个线路短路。故障排除之后
3、，兴奋万分的王赣骏每天工作15个小时，抓紧有限的时间进行液滴动力实验，取得了大量宝贵的数据和资料；同时，还为别人完成了14个项目的实验。王赣骏液滴动力实验获得圆满成功，“使科学界感到震惊”，对整个流体动力学的研究、无容器冶炼先进技术的开发，以及天文物理和地球物理理论的运用等，都作出了突破性的贡献。52 威力无比的充气枕1979年11月10日，加拿大多伦多市附近的一台锅炉爆炸，有毒的氯气从破碎的锅炉中纷纷逸散出来，有关当局立即组织35万居民撤离出事地点突然，抢救人员轻便而迅速地用一种气袋堵塞住了漏洞，使事态得以控制，人们也有家可归了。这种抢救用的气袋，就是目前在世界上风行一时的充气枕。充气枕的发
4、明人叫费特尔，他原来当建筑师，只是一个偶然的机会，使他改变了想法，成了一名发明家和实业家。有一次，费特尔在飞机场上发现，传统的千斤顶之类的顶升机械，在抢救因事故而被关闭在飞机里的人时很费事。能不能想一个简便而快速的有效办法呢？费特尔想到了气袋。一个重物下放个空袋子，只要向里面灌压空气，就可把重物抬升起来，这跟汽车轮胎的原理一样。于是，他产生了空气枕的发明设想。费特尔的空气枕用合成橡胶做成，然后再用钢丝网络交叉加固，使其更加稳当。这样一种充气枕竟能顶升巨型喷气客机。费特尔的发明成功了！由于这种充气枕开始时是扁平的，非常容易插进机身底下，搬运方便，动作迅速，而且有较大的提升高度，因而获得了广泛使用
5、，包括能把200吨重的巨型卡车顶升起来。费特尔的发明并未就此为止。一次，他看病时看着医生为他量血压，他又计上心来：充气袋子伸进管道再充上气，不就可以堵塞管道、漏洞吗？于是，费特尔又把充气枕的用途扩展到管道建设、洞缝防水密封等方面，又获得了很大成功。现在，世界各地都在应用费特尔发明的充气枕。在美国，乔治亚的大理石粉碎场还用它来爆破石块；在芬兰，还用它顶升一幢被破坏的建筑物；53 救命伞我国古代有个叫舜的人，是著名的帝王之一。有一次，他的儿子来杀他，把他逼到了高高的粮仓顶上，从下边放起一把火，舜急中生智，抓着两个大斗笠从上边跳下来。舜被摔死了吧？没有。那两个大斗笠救了他的命。原来，斗笠的凹面向下，
6、当人在空气中向下运动时，凹面把气流兜住了，产生了比较大的阻力。这就是降落伞的雏型。国外降落伞的出现比我国晚了许多年。1495年，意大利著名的艺术家和科学家达芬奇设计了一具金字塔形的降落伞，但他没有实践过。1595年，一位名叫韦拉齐奥的意大利人在一个木头架上安上帆布，成功地从塔顶上跳下。1628年，意大利监狱里有个名叫拉文的犯人，想找个机会逃跑，可是当时的监狱是个很高的堡垒。于是他偷偷找到一把雨伞，用许多小细绳把雨伞的每根辐条系住，把小绳的另一头攥在手里，抱着张开的雨伞跳了下去。拉文跳伞的成功，使航空家发生了很大的兴趣。1783年，法国人勒诺艺制作了一具形同雨伞的降落伞，从塔顶上安全跳下。178
7、5年，法国人白朗沙采用重物来进行高空试验：从气球上乘伞下降获得成功。对降落伞作出杰出贡献的，要数法国的加纳林。1797年，他用薄帆布做了一具降落伞，吊在热气球下面，升到高空后再切断与气球相连的联系，从9000米高的气球上跳下，顺利完成了第一次跳伞。他设计的降落伞，可以说是现代圆形伞的雏型。19世纪末和20世纪初，出现了完全用织物制成的全伞衣。1901年，美国跳伞员布罗德威克设计出伞包，使包装后的降落伞体积大为缩小。不久，他又发明了背带，使降落伞可以背在跳伞员身上。1912年3月1日，美国飞行员贝利成功地用降落伞从飞机上跳下。1918年，一次德国飞行员驾驶的飞机突然发生故障，他依靠降落伞侥幸逃生
8、。降落伞的救生作用普遍得到重视。人从高空中向下落时，速度能达到每秒几十米以上，撞在地上肯定会粉身碎骨。如果张开一顶救命的伞，情况就大不相同了：一顶迎风面积为2030平方米的降落伞，它产生的空气阻力可以使人的下落速度减少到每秒5米左右，和从1米高的地方跳下来差不多。这当然不会有危险啦。飞机发明以后，降落伞不知拯救了多少飞行员的生命。随着时代的推移，降落伞的用途远远超过了救生的范围。第二次世界大战中，苏联首先用降落伞空降伞兵和作战物资，建立了赫赫战功。气象站利用降落伞收回探测仪器。行星探测器借助降落伞，在行星表面缓缓着陆。宇航员从天外归来时，有时也张开降落伞安全着陆。降落伞还被广泛用于体育跳伞运动
9、中。几十年来，降落伞有了飞快的发展。方形伞、圆形伞、导向伞、带条伞纷纷出现。材料也由棉和丝绸发展到尼龙。70年代初又出现了整伞，它不但可以下降，还能滑翔，是降落伞研制上的重大突破。54 从雁阵说到节能尽管南来北往的大雁它们那划破苍穹的长鸣并非整齐划一，但是即使是在茫茫夜航之中，它们的队形也总是秩序井然。这，已不是什么秘密了，从鸟翼扑动的空气动力学分析，人们知道，当翅膀扑下去的时候，翼上方的空气便变稀薄，压力随之下降，形成一个低压区，相反，翅膀下方则成高压区，身体便被举起。当领头雁双翅扑动飞行时，其双翅翼梢各产生一股“压差气流”。于是其身后的雁便依靠这股上升的气流托住一只翅膀，它又可托住身后的一
10、只雁的一只翅膀。因此除了领头雁外，所有的雁均处于单翅飞行的状态。它们正是利用这股微弱的向上的“压差气流”，节省体力以求胜利抵达目的地。无独有偶，长途洄游的鱼也总是列队前进，井井有条。它们亦深知借助第一排鱼游动所造成的一股前进的水流力量前进；而且它们还会不时地调换自己的位置，时而游向费力的奇数排，时而退成省力的偶数排你看，它们都有各自的节能高招。人类的本领当然远远凌驾于各种生物之上。人们不但善于开发各种新能源，而且也巧于节省各种能源。就拿目前被列为“第五能源”“节能”来说吧，人们早就十分重视了。比如本世纪初英国人威廉韦香特有感于夏季早晨的大好时光竟为人们睡梦所浪费，于是首先提出了改变夏季作息制度
11、的建议初夏把时钟拨快1小时，等到秋分再拨回。保守的英国议会曾三次否决了这项建议，倒是德国看出它的巨大获益，尽管当时第一次世界大战厮杀正酣，他们率先于1916年采用了夏时制。仅仅几天之后，法国、意大利、葡萄牙、荷兰、丹麦、挪威、瑞典、奥地利也都争先效尤。法国议会更通过法令，说夏时制乃“珍惜电、石油和天然气”之举。到第二次世界大战期间，为了更多节约燃料，更充分地利用白天的光线干第二班的活，甚至采用过“双倍”夏令作息时间，甚至将时钟拨快2小时，据说，德国每年节省费用1亿马克。英国专家1970年对夏时制的经济效果的调查指出，每年节约的燃料费值1亿英镑左右。据统计由于白天“延长”，交通事故可减少34%。
12、至于下班后那“多出来”的1小时更是谁都高兴的。早起早睡不还是长寿之道吗？55 海沟探秘全世界海洋中深度大于6000米的只占总面积的1.2%。其中，位于太平洋中西部马里来纳那岛东侧的马里亚纳海沟是条非常著名的海沟。它南北延伸850公里，而宽度只有70公里，以近乎竖立的陡崖，深深地切入大洋的底部。有人估计，这条海沟的形成迄今已有6000万年。1957年，苏联科学院海洋研究所的一艘海洋考察船“斐查”号对马里亚纳海沟进行了详细的探测，利用超声波测深仪于8月18日在它西南部发现了一条特别深的海渊，它位于南纬1120.9，东经14211.5，其最大深度达到11022米（也有11034米之说），这里就是迄今
13、已知的全世界海洋中最深的地方。如果把珠穆朗玛峰放在里面，它的顶峰离海面还相差2174米。根据发现命名的惯例，这条海渊就被称为“斐查”海渊。由于海水深度每增加约10米，压力就要增大一个大气压，因此海沟里的压力将达到1000个大气压左右。再加上缺氧，有人以为在这样的环境里，生物不可能生存。这样高的大气压，一般金属容器是无法承受的。1960年1月 23日，瑞士的雅查尔卡德和美国的唐华尔会乘坐“曲斯特号”深海探测器，潜到“斐查”海渊的底部，成功地经受住15万吨巨大压力的严峻考验。据报道，他们下潜不到几百米，即已进入完全黑暗的世界。在那里，偶尔出现繁星点点，或像箭似地一闪而过的动物。经过两个多小时，他们
14、终于潜到世界海洋的最深点，亲眼看到鱼虾类悠然自得地遨游其中。56 海豚获得潜泳冠军之谜70多年前，在新西兰附近的海面上，经常游弋着一头身长4米活泼伶俐的海豚。每当船只通过暗礁密布的海峡时，这只聪明的海豚都充当“领航员”，引导来往船只顺利地通过这段危险地区。航行在南太平洋的水手们，无不为它助人为乐的精神所感动。直到今天，水手们依然把海豚当做亲密的朋友，从不伤害它。根据科学家对它的生活观察和解剖研究，发现它的智力仅次于人；若与猩猩相比，则毫不逊色。近年来，海豚更一跃成为动物界的骄子。经过训练的海豚，会表演各种精彩的杂技节目：敏捷地跃出水面，勇敢地穿越浓烟滚滚的火圈；神速地潜入水底，捞回落在水里的物
15、件；机智地咬下观众拴在钓竿上用来戏弄它的东西，送给它的主人；海豚能够模拟人的数字口令，听起来清晰可辨，宏亮悦耳；它还能发出各种声音，来表达不同的意思，小海豚和母亲失散后，会吹起“口哨”来，母海豚听到之后就发出回声，互相联系，直到重新团聚为止。海豚喜群游，少则数十头，多者可达数百头结伙活动。倘若群体中有一头海豚受伤，别的海豚决不遗弃伙伴各自逃命，而是将受伤者团团围住，“扶”它游出水面呼吸。科学家在研究海豚这些有趣的习性的同时，发现它还是海洋里的“潜泳冠军”，可以飞速地游来游去。海豚为什么能创造快速纪录呢？我们知道，尽管潜水艇做成了阻力很小的流线型，获得了惊人的高速度。但是，艇壳同水流仍然发生着摩
16、擦。特别是当潜艇的速度增加到某种程度的时候，接触在艇壳表面上的水流，便会呈现混乱状态，阻力骤然增加，潜水艇90%左右的推动力，都耗费在克服这种摩擦所产生的阻力上面了，多么可惜的无功损耗啊！然而，一头身长4米多的海豚，如果潜泳的速度是每秒15米，在水流不呈混乱现象的状态下，它身体的摩擦阻力，便会降低原来的二十分之一左右。科学家们经过长期的观察、研究和解剖发现，海豚除了有适合快速游泳的流线型体形外，还有一层能减少水的阻力的特殊的皮肤构造：在真皮里，有无数个细细的管状突，管状突内有特殊的像水一样的东西，海水一冲击皮肤，管状突内水一样的东西就相应地流动，形成波浪形的起伏，整个皮肤就像海绵一样，具有很好的伸缩性和弹性。由于皮肤表面的形状和海水的波浪形状一致，皮肤与水的摩擦力很小，因此海
