前情提要：阿爾法天團得知水母文明的穹頂計劃后趕到計算城，隨后乘坐天梯來到了星海浮臺。

1 電推進火箭

告別艾達之后，三人組把光學偽裝服切換到隱身模式，悄悄登上了星海浮臺，準備一探究竟。

站在浮臺的中央，安樂樂左看右看都看不到星海浮臺的邊緣，她感慨道：“星海浮臺的規(guī)?？烧娲螅褚蛔u一樣！”

小酷龍說：“按照地球的算法，星海浮臺的噸位超過500萬噸。而地球上最大的船的噸位也只有約40萬噸。”

“這樣大規(guī)模的星海浮臺，水母文明一定修了很多年吧！”安樂樂納悶，“可水母文明為什么不找一座小島，把小島改造成發(fā)射平臺，在島上發(fā)射衛(wèi)星呢？”

安奇奇也附和道：“碧波星上還是有陸地的！穿梭機繞碧波星全球飛行的時候，我看到了好幾個小島呢！”

小酷龍通過3D技術，給他們展示了碧波星的全貌，原來這幾個小島都位于星球的高緯度地區(qū)。

“因為碧波星本身在自轉，火箭發(fā)射時可以借用星球自轉的速度。緯度越低越能更好地借助星球速度，也就可以節(jié)省更多燃料?！毙】猃埧焖儆嬎懔艘环?，“根據碧波星的自轉速度和重力情況，在赤道（0°緯度）上發(fā)射火箭與在30°緯度上發(fā)射火箭相比，可以節(jié)約13%的燃料！”

“13%，似乎不是很多?！卑财嫫驵止尽?/p>

“ 在航天工程里不要低估13%的作用，這會直接影響整個火箭系統(tǒng)的設計?！毙】猃埖?，“水母文明也是為了更穩(wěn)妥，才選擇建造海上火箭發(fā)射平臺。”

三人聊著天，忽然一陣狂風滾過星海浮臺，吹得小個子的安奇奇腳步踉蹌。不過，星海浮臺本身依然平穩(wěn)，安樂樂完全感覺不到任何晃動。

小酷龍說：“從海面發(fā)射火箭的難度比從陸地上發(fā)射大，因為海面會晃動。碧波星上的風浪比地球上更大，海面的晃動更劇烈，星海浮臺只有達到百萬級的噸位才能盡可能減小晃動?！?/p>

安奇奇和安樂樂仰著腦袋觀察眼前的火箭發(fā)射塔，高高的發(fā)射塔像是一個張開“手臂”、仰望蒼穹的金屬巨人，塔的上端向兩邊延展出寬大的懸臂，和塔身構成“T”字形。懸臂下方，塔身延展出去數個小型的方形轎廂。在陽光的照耀下，裝滿水的轎廂透亮，可以清晰地瞧見里面忙碌的水母人。

隨著轎廂上上下下，安家姐弟也把他們的工作狀態(tài)看得更清楚了，這些水母人操縱著轎廂外的機械臂，不停對著火箭敲敲打打。火箭的外表被涂成藍色，和海水的顏色十分接近。

“這枚火箭和地球上的火箭結構相似，但細節(jié)不太一樣，體積也小一些?！卑矘窐钒l(fā)現了新情況。

地球上的燃料火箭下方通常有多個很大的噴嘴，但眼前這枚火箭的噴嘴很小巧，除此外，火箭的外形也更簡潔一些。

“這是因為讓火箭升空的原理不同。地球上的火箭是燃料火箭，通過大量燃料燃燒產生的推力使得火箭升上太空……”小酷龍摸著下巴，回收著早就派出去的探針發(fā)回來的數據，“但水母人的火箭升空用的是電推進技術，和地球的技術路線不一樣，質量比較小?！?/p>

“電推進技術？質量比？”安奇奇和安樂樂同時問。

小酷龍隨后給出了解釋。原來電推進技術是通過把氣體充電加熱后再高速排放出去、反向推動航天器的一種技術。這種技術的優(yōu)點在于不需要像燃料火箭一樣存儲大量的燃料。

質量比是一個數學名詞，指的是火箭起飛時的總質量和火箭運載的航天器質量的比。

安奇奇聽懂了，連忙問：“火箭如果靠燃燒燃料起飛，它的總質量一定大于航天器的質量，那么它的質量比一定大于1？”

“是的。燃料火箭攜帶了大量燃料，因此質量比通常都很大，會超過10︰1。比如長征五號火箭起飛時的總質量是879噸，其中航天器的質量是25噸，其質量比就是879︰25。”

安奇奇連忙算了算：“化簡后約為35︰1！這質量比真大！”

小酷龍?zhí)釂?/p>

除了“質量比”外，航天工程中還有很多其他的比例關系，如推重比。推重比指的是火箭的推力與它的重量之比。

一般的運載火箭的推重比都在1.3～1.5之間，就是說，如果一枚火箭起飛時的總重量為100噸，那發(fā)動機至少需要提供130噸的推力，才能讓火箭達到脫離地球引力的目的。假設一枚火箭的推重比為1.5，總重量為300噸，該火箭的推力是多少噸？

2 生物計算機

“水母文明的這枚電推進火箭的質量比是多少？”

“我需要研究一下?！毙】猃?zhí)鹗?，派出一枚探針鉆進面前的電推進火箭內調查了一番，點了點頭，“根據他們的技術水平，我算出來應該是5︰1。”

安樂樂忙問：“也就是說，5噸的電推進火箭就可以把1噸的物體送入太空？”“可以這么理解?！?/p>

安奇奇嘟囔：“比燃料火箭的效率高多了?！?/p>

小酷龍說：“地球現在也在發(fā)展電推進技術，不過沒有水母文明走得遠。”

安奇奇說：“小酷龍，你說過水母文明就是從對電能的利用開始誕生的。他們對電能實在太了解了！”

小酷龍說：“不過，電推進技術也有缺點，那就是速度慢。”

“有多慢？”安奇奇很好奇。

“等到發(fā)射那天你們就能看到了。”小酷龍笑著說。

碧波星的恒星已經落到海平線下方，落日余暉漸漸籠罩了整個發(fā)射場。三人組重新潛回到海洋中，發(fā)射大廳就坐落在星海浮臺海面之下，小酷龍帶著安家姐弟沿著入口潛入火箭發(fā)射大廳。

“這里面好像一個大蜂巢啊?！卑财嫫骟@訝地說。

在地球上的發(fā)射大廳里，每個工作人員面前都擺放著一臺電腦，電腦前有各種按鍵。而碧波星上的發(fā)射大廳是類似蜂窩狀的透明格子間，每個格子內都漂浮著一個水母人，水母人的8只觸手全都插在格子間的插口內。格子間的正前方矗立著一塊巨型屏幕，確保每一個水母人都可以看見屏幕上顯示的發(fā)射進度。

此時，屏幕上顯示著一行大大的字，翻譯顯示為：

計算中心算出了N-S方程的又一個近似解，為第一次衛(wèi)星發(fā)射再添保障。

發(fā)射大廳里正在工作的水母人瞧見屏幕時都異常激動，身體都變成了紅色，他們在格子間翻滾著，表達自己的喜悅。

小酷龍對這條新聞也很有興趣，他說自己要去計算中心瞧瞧。三人組又通過天梯返回海洋深處的計算城。

“沒想到水母文明竟然在計算N-S方程！”在沿著天梯下降回計算城的過程中，小酷龍激動地和姐弟倆談起此事，他甚至興奮得手舞足蹈起來。

安奇奇很少見到小酷龍這么高興：“小酷龍，這個方程是什么？”

“N-S方程是地球上的千禧年七大數學難題之一，只要你能確認這個方程有沒有解，就能獲得100萬美元的獎金！”安樂樂雖然不太了解方程的具體內容，但對于這個方程的盛名還是有所耳聞的。

“好多錢?。　卑财嫫娴淖彀蛷氐讖埑闪恕癘”形。

小酷龍說：“N-S方程的全名是納維-斯托克斯方程，是描述流體運動的基本方程，也是本宇宙的基本方程之一?！?/p>

“這我知道，流體就是液體和氣體，比如空氣和水就是流體。”安奇奇邊聽邊自己舉例理解。

安樂樂不解地問小酷龍：“水母文明為什么要計算這個方程呢？”

小酷龍對姐弟倆仔細解釋。原來N-S方程對人類文明有著重大意義。它的應用涉及人類的方方面面，在天氣預報中，人類通過N-S方程了解風的方向和速度，預測風暴的到來；在航天領域，人類通過N-S方程來設計飛機和火箭，讓它們飛得更穩(wěn)更遠；在海洋科學里，N-S方程幫助人類研究海洋……

安樂樂想了想：“對于從海洋中誕生的水母文明來說，這個方程的意義就更大了！畢竟水母人在海洋中生活，每時每刻都在和流體打交道?！?/p>

小酷龍說：“沒錯。只要知道這個方程在碧波星的研究進度，我就可以判斷水母文明的等級了?！?/p>

說話間，三人組重新回到繁忙的計算城內。此前，探針已經收集了全城的地圖，打探到了計算中心的位置，三人組根據探針的導航朝目的地游去。

計算中心在一棟規(guī)模龐大的半球形鏤空建筑內，大量的水母人從各個方向游進建筑中。三人組從建筑外部的門游入建筑內部后，看到了極為震驚的一幕。

建筑內部有一片極廣闊的半球形的大廳，大廳的四壁被一種可以散發(fā)熒光的物質覆蓋，整個空間被照得透亮。在大廳內部，漂浮著數百個巨大的球體，仔細一看就會發(fā)現，球體是由上百個水母人纏在一起組成的，時不時，還有水母人游過來加入球體中。球體和球體之間以長長的觸手相連，形成了極為復雜的網絡結構。

“天啦！這是什么？”安家姐弟目瞪口呆。

他們到過那么多星球，卻從未見過這么詭異的場景。

小酷龍若有所思地看著眼前的一幕：“我猜，這應該是一臺生物計算機。”

安樂樂提問

嘗試將水和濃稠的糖漿（或食用油）分別倒入兩個相同的容器中，然后輕輕晃動容器。觀察兩種液體的流動情況有何不同？你認為是什么因素導致了這種差異？

3 發(fā)射火箭

安奇奇難以置信：“這竟然是一臺計算機？”

安樂樂的聯想力發(fā)散開來：“這很像神經元在大腦中連接的樣子？”

“我要仔細研究一下?！毙】猃堃贿呎f一邊打開手臂，從手臂中取出一臺蜻蜓大小的無人機，無人機飛到其中一個球體上，開始收集數據。安家兄妹圍到小酷龍身邊，緊張地看著他工作。

片刻后，小小的蜻蜓無人機飛回，懸停在小酷龍的手臂上，小酷龍解讀著數據，向姐弟倆解釋：“地球上的超級計算機采用電信號進行信息處理，水母文明則是利用自身獨特的生物結構和生理特性，把自己變成了計算機！”

原來，水母人是一種很特別的族群。他們的交流速度很快，信息處理速度同樣很快，不僅可以通過觸手來交流，還可以用觸手來保存和記錄資料，就像計算機的硬盤一樣。水母人將記憶和知識存儲到一只觸手上，即將死亡的水母人可以通過觸手將知識傳遞給年幼的水母人。早期的水母文明靠此完成了文明的延續(xù)和迭代。

“……總之，成千上萬個水母人連接在一起，可以達到堪比早期電子計算機的計算速度。難怪他們能發(fā)射火箭、造出衛(wèi)星，發(fā)展到現有的文明程度。”

“他們的知識可以繼承，可以免去多少學習時間?。　卑财嫫媪w慕地說。

小酷龍一邊解讀數據一邊說：“我破譯了他們的算法，水母文明和人類文明一樣，也是用數值模擬的方法求出N-S方程的近似解。我可以下結論了，水母文明也是三級文明！”

“求出近似解是什么意思呢？”

“你們可以把N-S方程理解為一把很復雜的鎖，我們把能開這把鎖的所有可能的鑰匙全給做出來，然后一個個地去試，直到找出最適合這把鎖的鑰匙。這個鑰匙就是近似解?！?/p>

安奇奇撓頭：“我覺得這個方法有些‘笨’?！?/p>

“想從根本上解決N-S方程需要新的數學工具，在缺乏新工具的情況下，人類和水母文明也只能找到近似解?！?/p>

安樂樂問：“這種近似解對火箭發(fā)射到底有什么用呢？”

小酷龍說：“碧波星的氣候太惡劣了，激烈的大氣循環(huán)和頻繁的海嘯、臺風，這些都對火箭能否順利升空帶來了嚴峻的考驗。利用N-S方程的近似解，水母文明可以更快找到適合火箭發(fā)射的窗口期?！?/p>

阿爾法天團在碧波星上又探索了兩天，他們看到了海底火山噴發(fā)，看到了占地面積達到數萬平方千米的海藻森林，還在南北極看到地下冰城，奇詭的海底世界讓他們大飽眼福?；鸺l(fā)射那天，三人早早地返回到穿梭機內，準備乘坐穿梭機跟著火箭一同升空，離開這個美麗的海洋星球。

當倒計時器的數字緩緩倒數至零時，火箭發(fā)射。一切十分平靜，沒有巨大的火焰噴射，火箭箭身輕微震顫，漸漸地，其尾端噴出了一束藍色的、極其明亮的尾焰，在尾焰的推動下，火箭竟然以非常緩慢的速度離開星海浮臺，火箭的身體是如此沉重，仿佛永遠無法完全擺脫星球的引力。

“尾焰好漂亮，竟然是藍色的！”

“火箭噴出來的是等離子氣體，溫度極高。藍色的尾焰說明溫度已經超過了30000 ℃……”小酷龍分析說。

“小酷龍，電推進火箭的速度真的好慢！1分鐘才上升100米！”安奇奇大聲說，“像蝸牛一樣。”

“在地球上，火箭從地面到達近地軌道僅需要十幾分鐘！”安樂樂問，“他們的火箭，需要多長時間才能到達近地軌道呢？”

“碧波星的重力和半徑都略小于地球，近地軌道是250千米高度……以目前的速度看，大概需要一天時間?！毙】猃埫掳驼f。

接下來的一天時間，三人坐在穿梭機里，看著這枚電推進火箭緩慢爬升、穿過大氣層、變軌，扔下電池包、穿過電離層，再爬升、再變軌，再次扔下電池包，最后終于進入外太空，到達近地軌道。一枚小巧的氣象衛(wèi)星被釋放出來，圍繞著碧波星開始工作。

安奇奇提問

物體的溫度和顏色有關，如下圖所示。

如果一束火焰的顏色是橙黃色，你能根據上面的顏色圖估算一下它的溫度是多少嗎？