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        如果你在太空不小心飄走了……等

        2022-06-09 22:11:20周檀
        課堂內(nèi)外(高中版) 2022年5期

        周檀

        如果你在太空不小心飄走了……

        你在國(guó)際空間站工作,即將第一次去外部修理故障。你身著宇航服抵達(dá)檢修處,一根長(zhǎng)約26米的安全繩(可伸縮編織鋼索)將你與飛船相連??刹恢獮楹?,安全繩突然斷了。

        你沿著脫落時(shí)的受力方向飄走,同時(shí)還在旋轉(zhuǎn),藍(lán)色的地球和漆黑的太空在眼前交替出現(xiàn)。你被嚇壞了,過(guò)度緊張的你七手八腳地操縱著SAFER(艙外活動(dòng)簡(jiǎn)便救援裝置)。這個(gè)小型緊急噴氣背包系統(tǒng)可以救你的命,為你提供自由飛行的動(dòng)力,可你的胡亂操作白白浪費(fèi)了一些燃料。

        在外太空實(shí)境模擬器中進(jìn)行的訓(xùn)練派上了用場(chǎng),經(jīng)歷最初的慌亂后,你快速冷靜了下來(lái)。SAFER還有燃料,你先利用它讓自己停止了旋轉(zhuǎn),接著確認(rèn)空間站所在方向,再利用SAFER朝反方向噴氣,讓自己朝空間站飛去。

        順利返回的你不由得一陣后怕,畢竟太空中危機(jī)四伏。要知道,如果途中不幸有太空垃圾撞上SAFER,導(dǎo)致裝備失效,那么你將被地球引力困在繞地軌道上。當(dāng)然,如果你沒(méi)有飄太遠(yuǎn),同在空間站的其他宇航員將有機(jī)會(huì)在安全繩的牽引下,過(guò)來(lái)將你帶回去。而如果距離太遠(yuǎn),現(xiàn)在,宇航服儲(chǔ)備的氧氣大約夠你使用8小時(shí),而這將是你生命最后的8小時(shí)。你只能看著那顆再也回不去的蔚藍(lán)色地球,等待殘酷命運(yùn)的降臨。

        此時(shí),你甚至希望那塊太空垃圾損壞的是你的宇航服,這樣,你太空之旅的時(shí)間就可以大大縮短了。身體直接暴露在太空,只需要15秒,你就會(huì)失去意識(shí)。由于沒(méi)有氣壓,你的血液和其他體液也會(huì)在幾分鐘內(nèi)沸騰,這會(huì)讓你的身體膨脹。

        當(dāng)然,如果飄離時(shí)的角度和速度恰到好處,你有可能進(jìn)入與地球相撞的路線。但由于大氣層的存在,你無(wú)法抵達(dá)地表,而會(huì)像流星一樣,在進(jìn)入大氣層時(shí)便燃燒起來(lái)。

        好在,無(wú)論是你,還是其他宇航員,目前都沒(méi)有人經(jīng)歷過(guò)如此可怕的飄在太空的命運(yùn)。

        抵達(dá)空間站后,你慢慢移動(dòng)到氣閘,通過(guò)它重返空間站內(nèi)。你累得仿佛在水底攀登了一座山,卻因劫后余生而感到由衷的快樂(lè)。

        細(xì)胞的“七年之癢”是什么?

        上一秒,你的身體制造了超過(guò)300萬(wàn)個(gè)新細(xì)胞,一天下來(lái),你的身體會(huì)制造大約3000億個(gè)細(xì)胞——身體內(nèi)部簡(jiǎn)直有一個(gè)小宇宙。

        細(xì)胞很忙。白細(xì)胞忙著驅(qū)除細(xì)菌和病毒,是與疾病斗爭(zhēng)的“衛(wèi)士”;紅細(xì)胞忙著運(yùn)輸氧氣和二氧化碳,是盡忠職守的“搬運(yùn)工”;血小板忙著修補(bǔ)損傷的血管,讓傷口及時(shí)止血;上皮細(xì)胞忙著分泌、交換物質(zhì)或消化吸收等,不同部位各司其職……

        除了忙著工作,你體內(nèi)的細(xì)胞還在忙著新陳代謝。皮膚上皮細(xì)胞大約28天就會(huì)更新一次,味蕾上的味覺(jué)細(xì)胞更新一次需要10~14天,每天都在胃酸里“泡澡”的胃黏膜上皮細(xì)胞更新周期約為6天,紅細(xì)胞更加“堅(jiān)強(qiáng)”,大約4個(gè)月更新一次。但并非所有的細(xì)胞都“來(lái)去匆匆”,比如骨細(xì)胞更新一次一般需要10年,而中樞神經(jīng)細(xì)胞則會(huì)伴隨你一生。

        綜合來(lái)看,你體內(nèi)的細(xì)胞大約每7~10年就會(huì)更新一次,頗有些“七年之癢”的意味。不過(guò)你的身體并不會(huì)每七年就隨著細(xì)胞“更新”一次,畢竟受到極端值影響的平均數(shù)此時(shí)代表的并非事實(shí):你體內(nèi)的細(xì)胞既有幾天就更新一次的,也有伴隨你一生的,不可混為一談。

        蒼蠅為什么這么難打?

        天漸漸熱起來(lái)了,無(wú)論在外面還是在家吃飯,總有蒼蠅不請(qǐng)自來(lái)。徒手打蒼蠅總會(huì)落空就算了,手持蒼蠅拍也難以命中。蒼蠅為什么這么難打???

        原因藏在數(shù)學(xué)里。

        蒼蠅亂飛的背后藏著一個(gè)數(shù)學(xué)原理,即它的飛行軌跡符合一種隨機(jī)運(yùn)動(dòng)——萊維飛行,難以捉摸的運(yùn)動(dòng)讓你的預(yù)判落了空。你更熟悉的多半是另一種叫布朗運(yùn)動(dòng)的隨機(jī)運(yùn)動(dòng),浮在水中的花粉粒子、空氣中的塵埃等做的就是布朗運(yùn)動(dòng)。布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)集中在一個(gè)區(qū)域內(nèi),萊維飛行則沒(méi)有這樣的限制。

        這從同樣符合萊維飛行特征的蜜蜂采蜜行跡中就可以看出來(lái)。采蜜時(shí),蜜蜂一會(huì)兒繞著一簇花叢轉(zhuǎn)圈,一會(huì)兒又會(huì)飛行一段長(zhǎng)距離,把蜜蜂飛行的軌跡畫(huà)出來(lái),你將會(huì)看到,那偶爾的一段長(zhǎng)距離,就像一條長(zhǎng)尾巴。這些長(zhǎng)尾巴——隨機(jī)運(yùn)動(dòng)中偶爾出現(xiàn)的大跨步,正是萊維飛行的一大特征。蜜蜂采蜜的“長(zhǎng)尾巴”讓它擁有了更廣闊的花叢,果蠅、信天翁、鯊魚(yú)等的“長(zhǎng)尾巴”移動(dòng),則讓它們探索出了更大的覓食空間。

        除了動(dòng)物,我們?nèi)祟?lèi)在旅游和購(gòu)物時(shí)的行走軌跡也屬于萊維飛行;許多生活現(xiàn)象,如水龍頭上兩滴水落下的時(shí)差,健康心臟兩次跳動(dòng)的間隙,甚至股票市場(chǎng)的走勢(shì)也都符合萊維飛行的特征??梢?jiàn),打蒼蠅技術(shù),哦不,萊維飛行對(duì)我們的生活是多么重要。

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