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章北海在太空中射击是否可行?

2017-12-17体育

有几个容易回答的方面;

1.人丢在低温低压的太空里,会不会死

一方面,太空的确很冷,大概零下两百七十度;但是太空是高度真空,不存在空气作为导热介质,所以北海只能慢慢靠辐射散失热量。好比把北海装在质量杠杠的保温瓶里,凉得很慢。

事实上,一个东西很热(温度高)和一个东西能烫到人(温度高且导热好)还是有区别的。比如地球大气的顶端有个热层,温度上千,但不代表人在这里就会烤得外焦里嫩。一个物体的温度反映的是物体里面每个原子或分子运动的快慢。如果平均看这些原子分子们跑得飞快,动能很大,那么宏观上这个物体内能就大,温度很高。但是导热还要考虑一个热的物体通过分子原子的碰撞把这些动能传递出去的能力。举个例子,AB放在一起,A很热,里面的分子一个个都是脱缰的野狗,但是A却不能很好的把热导给B,可能是A里的分子太少了,B的分子等一年也等不到一个A分子来撞自己,也可能B分子意志坚定,A分子撞不动。这就好比天上的飞机速度几百公里时,但是也没见飞机撞一块的,太少了;城里的汽车限速四十,三天两头就有车祸,搞不好还要卖房子去赔。再举个例子,五度的空气,脱光了扛十几分钟,做套广播体操问题不大;五度的水,跳进去一分钟就得冻成傻狗。稀薄的空气和真空导热性更差。即便北海死在太空里,隔久点时间去摸,没准还是热乎乎的,搞不好还因为腐烂更热了。

那么说太空零下两百多度的意思是什么呢?指的是在这个环境里最终会达到这个温度,具体多久取决于散热快慢(很慢就是了)。

所以:北海不能被冻死。

另一方面,人的皮肤在地球上外扛了一个大气压,里扛了血管啊脂肪啊内脏啊的压强(嗯一胖了皮肤也会很紧张),自己也有应力,就像一个鼓鼓的气球。丢到太空里人会不会像气球一样boom,应该是不会。一个大气压等于十米深的水的压强,这个值不算大。比如十米深小河里的鱼,捞出来也没见立马炸成一朵礼花。看别的评论里有说深海里的鱼捞上来就炸得稀烂,眼珠子都飞了:十米和万米不是一个数量级。金链子掉池底一个猛子就捞回来了,万米的海沟没个蛟龙号下不去。再退一步,皮也是一种坚韧的材料(某些人的脸皮),想想脚底的牛皮鞋,过去也有变态拿人皮做鼓的,想必抗打击性能不错。

所以:北海不能原地爆炸。

那么是不是背个氧气罐就能上太空兜风咧?

也不是。裸露的危险还是很多的。举个例子,温度越高,压强越小,液体就越有变成气体的的趋势(实际情况可以看看水的相图)。比如高原上的牛肉就不容易炖烂,因为水可能九十几度就开了(来个高压锅就ok);又比如泡面里的真空脱水蔬菜包(三体人的飞船没准都不用弄气密,船员直接脱水冬眠,能省不少钱)。所以,人脸裸露在太空里,眼泪啊鼻涕啊口水啊哗哗哗就开始挥发,这是个吸热过程,一会眼球舌头什么的就冻坏了(嗯不要光腚尿尿)。再举个例子,滑雪的朋友可能知道一个词「雪盲」,说白了就是光太强晃瞎了双眼。太空里是没有空气散射阳光的,直视太阳是肯定会瞎的。空间站又多是明晃晃的铝啊钛啊金属,所以去太空最好配副好点的墨镜,不仅仅是帅。

2.出膛后子弹的轨迹

首先,北海打出去的子弹,走的是近似直线,不需要考虑子弹翻滚。地球上子弹因为加工不成绝对对称,飞的时候受到的空气阻力是不均匀的,就好比一脚跑鞋一脚人字拖,人就容易跑偏,子弹也是一样的。所以一般会在枪膛里刻上膛线(来福线),让子弹转起来,保持一个方向前进。同时横风也会把子弹吹偏。所以地球上几百米的狙击能不能中,还得看脸。

枪不会因为真空而哑火。比如小时候玩的炮仗,扔茅厕里一样炸得水花四溅,因为炮仗里同时有还原剂和氧化剂,不依赖氧气。子弹类似,弹壳里自带氧化剂,太空里也能擦出火花。这有点像飞机发动机只背燃料,所以离不开空气;而火箭发动机还背了氧化剂,就能去星辰大海。再退一步,现代人没有在太空里打枪的需求,但是有能在水里使的枪,对枪械来说水里肯定更不友好。再不济北海魔改魔改也不至于哑火。

接下来是很多人搞不明白的,打出去的子弹要不要考虑自由落体。答案是不需要。这其实和人在火车里跳起来并不会落在身后是一样的。北海在的空间站,本身在绕着地球转,万有引力提供向心力,空间站处于失重状态。那么北海自己,北海还没发射的子弹,都是处于失重状态的;那么打出去的子弹,就不需要考虑引力。不妨想像AB同时从高楼跳下,A手欠拿一个小球砸B,B眼疾手快接住小球丢回来砸A。不考虑空气阻力,那么在AB看来,小球都是直来直往的,并不会相对两人「落下」。体系完全失重等价于没受外力,体系内部的运动不需要考虑外力的影响(就是伽利略原理)。

可能会有朋友思考:我在地面上也是跟着地球一起动,为什么我的子弹还是会「抛物线」地落下呢?因为你的速度不够。假设小明人猛腿长天赋异禀,跑跑跑一路向北,绕着地球划圈圈,那么当小明相对地面7.9km/s的时候,不考虑空气,小明会发现自己双脚离开了地面,而且会绕地球向前一直飞(终于能歇会,腿好酸的说)。这个时候,小明再打一枪,子弹就只会直勾勾飞走,而不会落下了。

还有一个影响来自科里奥略力,地理里面常叫地球偏转力,北半球右南半球左。比如国内的河流往往右岸冲刷得比较厉害,火车往往右边的轮子磨损厉害一点(嗯右腿短一定是这个力使坏)。这个力产生的加速度为2倍角速度×(相对于旋转坐标系的)线速度。周期最短的卫星一圈约90分钟,子弹的速度取800m/s,方向垂直于空间站公转方向,得加速度约2m/s方,这样的话5000m约偏离40m。这是最理想的情况,实际情况只会远小于此。很久前看的三体,没记错的话空间站在同步轨道上,高度三万六千km,同步就是它永远在赤道某地的上空(换我也选同步轨道,不然飞来飞去的订个外卖都容易送丢)。这样周期就变成24小时,最理想情况的5000m偏差就只有2.5m。考虑到地球上也有1800m狙击杀人的例子,这个偏差不大。

3.反作用量对北海的影响

算一下就好了。假设北海把枪顶在肚皮(因为人质心一般在肚脐,头大腿短另说)开枪,假设子弹重5g,北海70kg,根据动量守恒,北海后退的速度约0.06m/s。这种街舞AK射击法要打准挺难。假设北海把枪架肩膀上,开火胳膊受到一个向后的冲量,北海会后退;同时这个冲量没作用于质心,会形成一个冲量矩让北海绕着肚脐不停后空翻。假设北海身高1.8m,同时假设北海头大脖粗是一根均匀的直杆,那么最理想情况下北海后空翻的角速度约0.19(1/s),也就是约33秒才能空翻一圈。可见后作用力影响还是很小的,北海不至于太失态。

(补充一下,后一种情况北海整体向后运动的速度要小于0.06,不能直接拿子弹质量×子弹速度÷北海质量。可以看成是北海接受的动能损失了一部分,来提供给北海自转。综合起来应该联立动量守恒和角动量守恒,解出北海的质心速度和自转角速度。貌似这是大物里比较迷惑的一个点。)

希望有所帮助。