太阳里能开宇宙飞船吗?

作者: Frions

来源: 中科院物理所

发布日期: 2020-05-22 10:54:43

本文通过问答形式探讨了多个科学问题,包括血液自动流入真空采血管的原理、碳酸饮料中筷子周围气泡的产生、铁轨旁铺碎石的作用、水的表面张力现象、共振现象的危害、用石头产生巨大能量的可能性以及在太阳内部开宇宙飞船的可行性。

太阳里能开宇宙飞船吗?

Q1

高三党刚刚抽过血……我在害怕之余发出了疑问:为什么针扎进去之后血自己就流到了小瓶子里?

答:那个小瓶子叫做“真空采血管”,在进行抽血之前已经事先根据设计的采血量抽成了不同程度的真空度。在抽血过程中,由于血液压强大于管内压强,所以血液就会自动流入瓶中,当管内压强不断升高直到与血压平衡时,抽血就完成啦!

Q2

一次性筷子放入碳酸饮料中,筷子周围会有大量气泡,请问这是化学反应还是物理现象呀?

答:将一次性筷子插入碳酸饮料中导致有气泡附着在筷子周围主要是物理现象。一次性筷子的表面粗糙不平,有很多小孔和凹槽等,这些小孔和凹槽内存在空气,当把筷子插到碳酸饮料中时,这部分空气逸出小孔就附着在筷子表面。此外,碳酸饮料中还含有大量的二氧化碳,把筷子插到碳酸饮料中会给二氧化碳的析出提供新的表面,成为气体析出的“核”,使得饮料中的二氧化碳可以依附在上面析出。

Q3

铁轨旁为什么要铺碎石?

答:这些碎石的学名叫做道砟[dào zhǎ],是用来铺公路或铁路路基的粗砂砾或碎石,石质为特级花岗岩。用于把列车及路轨重量分散在路基上,能够减低列车经过时所带来的震动及噪音。

当火车经过时,铁轨要承受较大的载荷,铺上道砟可以增加缓冲受力面积,减小火车对铁轨产生的加压载荷,减小铁轨的塑性形变,延长使用寿命;相比直接用泥土路基,在铁路建设前铺设道砟并将其压实可以增加铁轨的稳定性,这样火车经过时产生的震动不至于使铁轨也跟着产生很大的震动,或由于火车的重量使得铁轨下凹;铺设道砟在下雨天时能增强排水性,单纯的泥土路基在雨天可能变得松软,从而导致铁轨落陷等问题。

Q4

一大块真黄金放进装满水里的碗为什么水不会溢出来?

答:这是因为水的表面张力现象。如果你在生活中仔细观察的话就会发现,当你往玻璃杯中倒水的时候,当水面与杯口齐平时继续向杯中倒水,如果你倒入的水不多,水并不会溢出,而水面会“鼓”出来。这就是因为水面与杯壁接触面上的表面张力,“拉住”了水。所以其实这个现象是与黄金无关的。

Q5

共振这个现象为什么这么致命?

答:当外力的频率与物体的特征振动频率一致时,就会发生所谓的共振现象,此时外力增强了物体的特征振动,使得物体的振动幅度变得巨大,容易超越物体的承受极限,表现出巨大的破坏力,因而通常会产生极其严重的后果。

Q6

现在能不能做到像《流浪地球》里面那样用石头产生巨大的能量?

答:似乎现在是不能的,甚至在不久的将来也是不太可能的。要讨论这个问题,首先需要明白石头是如何作为燃料的。实际上,在核反应中,我们并不能把所有质量完全“变成能量”,只是将静能量的变化转化为了其他形式的能量,而静能量的变化相对于静能量是很小的。

Q7

如果我有一艘耐六千度高温的宇宙飞船,我是不是就能在太阳里面开它?

答:不能……六千度是太阳表面温度,而太阳核心温度超过氢氦核聚变所需温度。目前物理学家推算太阳核心温度超过一千五百万度,已知所有材料都无法承受如此高的高温。如果你想让你的宇宙飞船在太阳里面安全航行,就需要通过类似约束核聚变的方法阻止太阳内部高能粒子接触到你的船体表面,以免飞船被加热熔化。

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