第十期 蓝鲸与瞌睡

1、请自由发挥自我介绍

工程物理本科，工程力学硕士，目前计算力学工作中。正在计划PHD，但连追逐哪个专业方向都计划不出来，喜欢的学科太多了，狂热爱好的却反而似乎没有。读科普，读科幻，读诗词，估计将来某天会写出点值得一看的东西。酷爱飞翔、酷爱探索，目前为止飞翔经验限于滑翔伞，探索经验限于地面实验室；希望有一天能获得一个在星舰舰桥工作的职位。

2、网络上怎么能找到你

不用QQ很多年……MSN也基本不上了……Blog从来就没有花时间写过，也许真应该捣腾一个？……还好Email还是天天查看的：zhangyuanzhang@vip.sohu.com。

3、你认为什么是好科普

小时候津津有味地看叶永烈的《石油的一家》，还不知道什么叫科普，但认为那绝对是好书。稍大一点看阿西莫夫的科普作品，深深被其吸引，认为那绝对是好科普。我想要称作好科普的话，第一要知识准确，至少在一定范围内准确；第二要有吸引力，这一方面来自文字功力，另一方面来自对读者范围的准确划定。如果科普的内容还包含超越知识细节的方法论探索，深入的哲学思考的话，我想，那就可以超越“好”而接近“不朽”了。

4、去太空的话想做什么

“满足好奇心。”我觉得这一句就可以最准确地概括我去太空想做的事情。拓展人类认识的疆域，寻找别的生命形态，欣赏宇宙异象等等。当然要做好应对各种危险的准备，向深空出发前似乎还可以去动物园看看。

5、请你推荐大家一本书

继刚才什么是好科普的回答，推荐《阿西莫夫最新科学指南》。显然里面的知识不可能是最新的了，但这就是那种接近于不朽的作品。该书介绍了人类如何以科学方法为工具，努力地探索宇宙的奥秘。包涵了物理科学、生物科学各个分支的发展状况和所取得的成就，阐述了各门学科之间的相互渗透和交叉。在阿西莫夫的时代，那些还只能称作初显端倪，而在今天交叉学科的蓬勃发展中，他的著作仍足以被评价为富有教益。

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兔子同学从北京太空港坐上飞船，到动物园玩了一天，显然这个太空动物园里动物不少。不过兔子却只记得蓝鲸了，那么，在考虑如何发射之前，我们也先来看看蓝鲸吧。

蓝鲸：地球最大与最重的动物，拉丁文学名：Balaenoptera musculus，真核域动物界脊索动物门脊椎动物亚门哺乳纲鲸目须鲸亚目鳁鲸科鳁鲸属。蓝鲸共有三个亚种，住在南半球的南蓝鲸最大，成熟体长22米以上；生长在北大西洋和北太平洋的北蓝鲸略小，成熟体长20米以上；而定居于印度洋和东南大西洋的亚南极海域的小蓝鲸最小，成熟体长约为19米。蓝鲸物种名称musculus在拉丁语中有“强健”之意，也可以理解为“小老鼠”。林奈在给蓝鲸命名时很幽默地使用了这个双关语。而我们今天将要发射的蓝鲸航天员，就得挑选蓝鲸飞行员中最“强健”的“小老鼠”了。家住南极的那位长约33米，重达170吨的，显然就先不用报名了。那么，我们大约可以选拔到体长接近20米，体重小于100吨的“强健且小老鼠似的”蓝鲸作为代表，然后开始航天员特训。

为什么要航天员特训？我们这位蓝鲸代表可以不用操作飞船，但却必须得学会几招绝活，不然还真是很难坚持乘坐人类的化学火箭进入低地球轨道。目前人类使用过的最大号的运载火箭是阿波罗登月计划中使用的“土星5”火箭，这可是全长110米，芯级直径10米，起飞重量三千余吨的庞然大物。而且很幸运，“土星5”拥有118吨的近地轨道运载能力，刚好可以满足我们的蓝鲸代表的要求。可是土星5的芯级直径仅有10米，第三级的直径更是仅有6米，以现有技术水平，想要把载荷舱拉长倒不是十分困难，可要重新设计更大直径（20米）的火箭来让蓝鲸乘坐就实在有些不可行了，太粗的火箭会让箭体的结构性能极难达标。还好我们的蓝鲸身体直径不到5米（这已经很胖了），我们就不用重新设计更大芯级直径的火箭了。但这位蓝鲸航天员得学会以正确的姿势进入直径不到6米的灌满水的圆筒中，并且在这个筒式座舱中保持一个正确的姿势以便对抗起飞时的加速度。同时还得有一个有效地呼吸器：正常的蓝鲸可以潜水一刻钟，最高纪录为36分钟。要让蓝鲸深吸一口气，钻进筒式座舱，憋到火箭进入地球轨道那就太为难蓝鲸航天员了。

那么，在发射中具体是什么情况呢？火箭以很大的加速度起飞，整个筒式座舱都感受到巨大的后坐力。现在这个座舱里面主要是蓝鲸航天员，余下的空间自然就是水了，注意火箭的总运载能力是118吨，也就是说，这个筒子里面除了蓝鲸以外可没有多少水。如果这位航天员想在座舱里翻身，那是完全不可能嘀。简要回忆一下初中的物理公式：浮力等于密度乘重力加速度乘体积，在座舱里的蓝鲸感受到了更大的加速度，水也同时感受到了，所以蓝鲸受到的浮力仍然等于体重，这可是个好消息，但这远远不是全部。座舱底部的水压，与座舱顶部的水压之差，可不是地球表面二十米水深的压差。即使以航天飞机发射约5g的过载来估计，座舱顶部水压如同海面，而底部的水压如同百米深的水下，这种感觉可不好受，不过受过特训的蓝鲸航天员应该可以忍受这点小小的不适。座舱里的水感受到了火箭加速，蓝鲸体内的水也感受到了火箭的加速，这些水，嗯，主要是血，会在蓝鲸体内向座舱下部运动。筒式座舱中的不同位置的水压差就如同一件巨型抗荷服，避免了血液过度向蓝鲸的尾部移动，不过仅仅有这件抗荷服还不足以保证蓝鲸的脑部能供血充分。这时候就需要展示特训的乘船姿势了：头向上向后仰，肚皮对着斜上方向，尾巴尽量向身体卷起，自然顶住座舱底板。呃，因为加速度的影响，这个自然顶住其实将会受不小的力。如果姿势保持得不错，当然，座舱里会有一些架子帮助保持姿势，那么，脑部缺血现象就不会太严重，坚持到火箭入轨不会有什么问题。而呼吸器自然得对着航天员的鼻子，并且紧紧地、密闭地联系上，大概得和我们的潜水面罩效果差不多才行。

这样的姿式呆在筒式座舱里当然不好受，而且适应接下来的太空失重环境又是新的挑战。不过，考虑一下太空动物园的待遇：无数兔子同学这样的粉丝坐了汽车坐飞船来为你喝彩，我猜蓝鲸航天员报名站会排起长队的。

如果太空动物园不是这么着急要把蓝鲸接上去，那么，就不必把“土星5”这样的化学火箭改装改装硬把航天员塞进去了。在化学火箭以外，目前人类比较可能的“发射”方式还有：太空梯。

这一概念由俄罗斯火箭科学家Konstantin Tsiolkovsky在20世纪20年代首先提出。20世纪70年代，这一概念因在科幻作家克拉克的作品《天堂的喷泉》中精彩呈献而开始引起广泛的注意。20世纪80年代开始，太空梯成了一个在事实、逻辑上有充分依据的科学与工程概念。其概念十分简单明了，在地球赤道上建造一个地面站，由该地面站上方地球同步轨道上的空间站放下一条足够长的缆绳，将缆绳固定在地面站。用一个爬升器沿缆绳移动，完成运输物资与乘客的任务。

在不远的将来，（据最乐观的“提升港”公司（Lift Port）说，是2031年），蓝鲸航天员就可以乘太空梯出发了。不用面对巨大的加速度，那旅程将会舒适得多，而且票价也还会便宜很多，“提升港”公司目前的预期是100美元/1公斤，那么这张票大约12 000 000美元，比“土星5”每次发射大约5亿美元的开销可是便宜多了。想想看，5亿美元，动物园鲸鱼馆得卖多少门票才能赚回来啊。

如果动物园被兔子等蓝鲸粉丝一再强烈催促，决心尽快引进蓝鲸，不去等那个太空梯完工。那么，现实的选择莫过于运送胚胎了。如果动物园下订单，随便哪趟“神舟”都能顺便带上几打胚胎，然后就要看胚胎培养水平了。虽然在没有母鲸的条件下这胚胎培养工作难了点，倒也不是完全不可能。如果能成功地培育出雌性幼鲸，再过5年动物园就有威风凛凛的成年蓝鲸了（雄鲸的话得再等3-5年）。倘若今年就建好蓝鲸馆，那大约2015年动物园就能大卖蓝鲸馆门票了。何况在失重环境下长大的蓝鲸，您觉得会有多长？兔子同学一定会继续写道：“蓝鲸可真大呀。”

当然，如果动物园觉得蓝鲸馆的门票不太好卖而把这个计划一拖数十年的话。也许人类就有了传送机了，一次空间折叠操作就能直接把在地面建好的蓝鲸馆连馆带鲸移动到太空动物园。如果这个动物园还碰巧使用1g的重力镀层的话，蓝鲸大概还不知道发生什么事了吧？就不用这个费劲地培养蓝鲸航天员了。

如果人类对蓝鲸馆实在兴趣缺缺，认为传送机传送蓝鲸馆耗能太过浪费，把这个计划又一拖数十年的话。也许人类就有复制机了，把蓝鲸的每一个原子的位置、能量等等信息记录下来，将这些数据发往动物园，然后，动物园就按这些数据在池子里复制出一条一模一样的蓝鲸。如果对这些数据作些修改，那没准还能“复制”出一条更大的蓝鲸，或许还会成为银河最大与最重动物的有力竞争者。今年七月号《科幻世界》中的《鲸之寐》，尹冰峰讲述了一个“星海之王”银河鲸的故事，也许可以说是一个星际版的鲸与捕鲸船的故事。当然，那些银河鲸不是蓝鲸，甚至都不是真核域生物。不过，在“沙美西亚III”恒星系的独特结构下，借助天体引潮力，它们能够在特殊的日子将自己发射到宇宙当中。

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松鼠小贴士:如何把答案写得长？最好不要仅仅给出答案的核心部分，而应该将其中涉及的科学原理娓娓道来。你最好深入查找专业资料，将问题理解透，再用通俗有趣的语言表达出来（设想你面对的读者是完全的外行）。涉及原理之处可试试多用比喻。

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我们还将为他送上一份精美的礼品，它可能是一件有趣的科学玩具，也可能是松鼠会制作的纪念品。除此之外，你还将获得直接进入论坛“橡树大厅”版块的机会。在申请成为正式松鼠时，这也会是一个强有力的帮助。
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