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                    《我們愛科學》

                    開博時間:2016-11-21 21:28:00

                    《我們愛科學》雜志創刊于1960年,是我國最早創刊的少兒科普期刊,也是唯一一家國家級少兒科普期刊。由共青團中央主管,中國少年兒童新聞出版總社主辦?!段覀儛劭茖W》旨在傳播科學知識,激發創造靈感,啟迪科學智慧,培養科學素質。

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                    穿越地心去旅行

                    2013-06-26 14:54:01

                    穿越地心去旅行

                    作者:楊道永

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                    21世紀末,由于大規?;瘜W武器戰爭的破壞,地球上只剩下兩個區域可供人類居住,一個是“不列顛聯邦”(現在的不列顛群島),另一個是“殖民地”(現在有澳大利亞)。兩地之間通過一條穿越地球的隧道相通,人們乘坐地心列車在兩地之間往返(1)。不列顛聯邦的生活很優越,而殖民地則成為被壓榨的一方。一些對聯邦政府不滿的人成立了反抗軍,經常實施恐怖活動。

                    道格·奎德是一名普通工人,有一天他看到“記憶碼”公司的廣告,該公司能夠根據顧客的要求,為顧客植入非常真實、刺激的假記憶??聸Q定嘗試一下,他想讓自己在假記憶中成為一名間諜(2)。在植入假記憶的時候,工程師發現假記憶與奎德的大腦中原來的記憶有沖突,這表明奎德其實就是一名間諜。

                    這時,大批聯邦警察突然闖入“記憶碼”公司(3),奎德本能地做出許多高難度的格斗動作,殺了多名警察后逃了出去(4)??禄氐郊液?,把事情的經過告訴了妻子蘿莉,沒想到卻遭到蘿莉的攻擊(5)。原來,蘿莉并不是他的妻子,而是負責監視他的聯邦密探??轮缓美^續逃亡(6),在逃亡途中,他得知自己其實是投靠反抗軍的聯邦密探卡爾·豪瑟,因為遭到聯邦政府逮捕而被抹去記憶,并植入了關于現在身份的假記憶。還有,社會上一連串的恐怖活動并非反抗軍所為,而是由聯邦總理高克根暗中指使的。高克根以反恐為借口,大力擴張機器人軍團,準備入侵并占領殖民地,以拓展不列顛聯邦的生存空間。唯一能夠阻止侵略的方法是,從奎德的深層記憶中找出機器人士兵的終止密碼。

                    當奎德陷入警察的包圍之中時,一個名叫梅琳娜女人救了他,并把他帶到了反抗軍的基地(7)。反抗軍的領袖麥費思,用儀器搜索奎德記憶中的終止密碼時發現,所謂的終止密碼并不存在,這只是聯邦政府為找到反抗軍基地而設的騙局(8)。高克根率領警察闖入基地,射殺了麥費思與大部分的反抗軍成員。更讓奎德震驚的是,他從高克根口中得知,這一切都是他自己計劃的(9)。原來,奎德并沒有真正投靠反抗軍,他被捕和被抹去記憶都為了取得反抗軍的信任。

                    高克根要給奎德輸入他執行這個計劃之前留下的記憶備份,而奎德卻拒絕恢復原來的記憶。最后,經過一番激烈的戰斗,奎德炸毀了地心列車,阻止了機器人軍團對殖民地的入侵(10)。

                     

                    在這部電影中,雖然起主導作用的科學設想是記憶移植,但是影片中那個穿越地球的地心列車似乎更吸引人的眼球。關于記憶移植的科幻電影有很多,而地心列車好像還是第一次出現在銀幕上。

                     

                    不只是捷徑這樣簡單

                    地心列車并是一個什么新奇的想法。早在17世紀,英國科學家羅伯特·胡克就提出了這個設想,他還寫信牛頓,討論這個設想。到了19世紀,法國科學院還認真研究了這個設想。20世紀60年代,美國科學家保羅·庫珀又發表論文,重新討論地心列車作為未來交通的可能性。

                    我們都知道,兩點之間直線最短??墒怯捎诘厍蚴菆A的,兩地之間最短的距離其實是一條弧線。比如,中國和阿根廷之間正好隔著整個地球,無論向哪個方向走,從中國和阿根廷都要繞地球轉半圈??墒?,如果挖一條通過地心貫穿地球的隧道,那么從中國到阿根廷的旅程就會短很多。

                    距離上的縮短還不是最主要的,最讓人動心的是,在這條隧道中運行的列車不需要消耗任何能量,而且只要很短的時間就能往返一次。

                     

                    42分鐘穿越地球

                    如果有人跳進這條隧道,他就會在重力的作用一直加速,到達地心時速度達到最大,然后開始減速上升,當他到達地球的另一面阿根廷的地面時,速度正好減到零。在這個過程中,前半段勢能轉化為動能,而后半段動能又轉化為勢能,整個過程不需要消耗額外的能量。

                    根據計算,雖然地球的直徑有12742.02千米,但是用這種方法穿越一次,只需要42分鐘,平均時速高達1.82萬千米,也就是1秒鐘就前進5千米,僅次于火箭的速度。雖說前景非常誘人,可是直到今天,地心列車仍然只是一個純粹的科學設想。因為以目前的科學技術,還沒有什么材料能夠承受地球內部的高溫和高壓。

                    影片中有這樣一個細節,穿越地球的隧道并不是直的,而是一條繞過地核的切線。之所以要這樣設計,不是因為地核太硬挖不動,而是考慮了地球自轉的因素。如果隧道是直的,由于地球時刻在轉動,地心列車在運行中就會撞到隧道的內壁上。


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