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偷来的速度:旅行者一号玩转太阳系行星引力

时间:2023-08-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:“只要是正在旋转的星星,飞船飞过时被引力吸入它的轨道,再飞出去的时候都会偷走一部分速度,所以和被吸入的时候比,离开时它的行驶速度就增加了,”高领衫先生说,“这个游戏‘旅行者一号’一口气玩了好几次,太阳系能帮上忙的行星都出了把力。”原来,“旅行者一号”的模型一直停在名为“博览飞行器”的走廊里,哪里也没去。

偷来的速度:旅行者一号玩转太阳系行星引力

不多久,一弯“蓝色水母”出现在视野的前方。星星认出那是编织着华丽花纹的地球,她的家。它的小半边脸生气勃勃地被太阳照亮,另一半则沉入湖底一般死寂。而在距离地球不远的地方,月亮也阴着半张脸,像一块灰色胎记点缀在宇宙的肌肤上。

“刚刚我们飞了1160万公里。”高领衫先生的话让星星大吃一惊。“我一点儿感觉都没有。”她说。

“到了木星那里你就会有感觉了,你能握住那根金属杆吗?它来了!”

一开始木星就是一颗白色弹子球,表面装饰着两道黄褐色的平行线,很快那些不够明显的细小斑纹也显现出来,橙色和白色的光带延伸得越来越长,直到这些美丽的彩色带子像齿轮般牵着一团红色的旋涡[1]旋转蠕动。四颗萤火虫一样的卫星忠实地盘旋在木星的周围。

星星向后仰着身子,明显感觉到一股力量正在推动飞船,就像平坦的高速公路上,爸爸突然猛踩油门似的。

他们将木星抛在了身后。“感觉到加速度了吗?”钢笔小姐不知道从哪里变出了一颗弹力球。星星立刻被它迷住了。它里面嵌有某种光亮的闪粉,内壁雕刻了树木和屋顶,一条小狗,一个孩子和一位老者。她从没见过这么好看的弹力球。

“刚才飞船从木星那儿偷到了一件东西。”高领衫先生神秘兮兮地说。

“什么东西?”

“要不还是你来解释?显然她对这些小球更感兴趣。”他将问题抛给了钢笔小姐。

微缩版的树林和街道,牵着小狗的人,就在她的手里起起伏伏。用力多一些,圆形的微小世界便弹得高一些。每一次,她都能毫不费劲地伸手接住被金属地板抛起的小球。

“你用多大的力往地上扔球,球就会用多大的力反弹回来,这是显而易见的,但是换一个问题,如果你往一辆正在飞驰的汽车上扔球……”

“这可是一个危险动作,禁止模仿!我是说我的座驾跑起来快得很,你这么干的话,弹力球就不保了。”高领衫先生在一旁插话。

“是的,”钢笔小姐接过话茬,“如果你非要将它扔向一辆正在奔跑的车,它就会被弹得无影无踪,在它碰到车子的一刹那,车速的一部分就转移到了它身上,这个意外得来的速度将会帮助小球跑得无影无踪。这就好比你在一列火车里跑步,窗外的跑步者不可能追上你,一部分车速已经幸运地转移到了你头上。”

略一沉吟,星星说道:“所以刚刚我们是从木星那儿偷到了速度吗?”

两个人欢乐地鼓起掌,齐声道:“太聪明了!”(www.xing528.com)

“只要是正在旋转的星星,飞船飞过时被引力吸入它的轨道,再飞出去的时候都会偷走一部分速度,所以和被吸入的时候比,离开时它的行驶速度就增加了,”高领衫先生说,“这个游戏‘旅行者一号’一口气玩了好几次,太阳系能帮上忙的行星都出了把力。”

土星戴着绚烂的草帽在黑暗中舞起芭蕾,舱内陷入了一片安静。土星环就像一张嵌入了艺术家音乐的黑胶唱片,回旋在宇宙的转盘上。这台唱片机正发出无声的乐曲,仿佛独自完成日复一日对时间的咏叹。没过多久,加速的惯性再次袭来。

“一共有四次,”高领衫先生率先说话,“木星、土星、天王星海王星,这些地球的好伙伴都在帮助我们飞行,当飞船冲向奥尔特云[2],速度稳定在每秒17公里。”

钢笔小姐说:“在逃离太阳系的飞行器中,初始速度最快的不是‘旅行者一号’,而是2006年才发射的‘新视野号’,它离开地球时的速度比我们快4倍,但由于没能完美设计驶入行星轨道的角度,除了木星恰好施以援手,其他行星都没能帮上忙。很快‘新视野号’就败给了太阳无情的引力,告别冥王星后,它的速度越来越慢,永远也追不上我们了。”

“那么,有了这些行星帮忙,”星星探身向前,“我是不是就可以去老人星了?”

沉默了一会儿,高领衫先生认真地回答:“好孩子,这些行星的力气还是太小了,没办法帮我们飞得那么远。”

星星再次失望地垂下头。

“但是你不用灰心,星际空间中有一些力气更大的高速旋转的天体对,它们没准可以帮上大忙,最理想的就是用黑洞当作‘弹弓’,”他温柔地说,“当飞船驶入两条相互缠绕的黑洞的轨道,只要不被引力的搅拌机摧毁,完全可能加速到十分之几的光速。”

“黑洞弹弓?”星星一脸迷惑。

“对了,我得离开一小会儿,有些事要处理,不妨请钢笔小姐来讲讲黑洞的故事吧。待会儿,我会来告诉你最新的飞行方案。”随着他摁下一个圆形的橙色按钮,舱门再次打开。

原来,“旅行者一号”的模型一直停在名为“博览飞行器”的走廊里,哪里也没去。星星暗暗感叹,这里的幻觉真的太棒了。

[1] 指木星著名的反气旋风暴“大红斑”。

[2] 奥尔特云是一个理论上包围太阳的球形云团,它的外边缘标志着太阳系结构的边缘,也是太阳引力影响的边缘。

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