本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
我們現在能夠經常看到的新聞,就是馬斯克的space X公司不停的從地面上發射火箭入太空。在此之前,人們的印象是發射一枚火箭非常麻煩。
2008年,獵鷹1號在第4次試飛的時候,第1次進入太空。截止到2020年10月底,space X公司完成了第100次成功發射。其中,火箭發射成功率高達96%,已經超過或者追平了中、美、俄、歐盟四大航天強國。
獵鷹9號基本型的起飛重量是550噸,近地軌道載荷是22.8噸,地球同步轉移軌道為8.3噸,與長徵5類似。但是,獵鷹9號已經成功回收64次,再發射45次。
以往,火箭不僅要在非常嚴格的環境下進行裝配、檢測,然後還要以蝸牛般的速度小心翼翼移動到發射場。一切準備停當以後,選擇一個合適的窗口才可以發射。
》space X公司之前,發射一次火箭,如同舉行一場婚禮。
space X公司向人們展示了進快餐店的發射頻率。
當然在這個過程中失敗了很多很多很多次,以至於被人們嘲笑。但是,最後的結果是馬斯克走出了一條前所未有的路。
● Space X公司的超級不鏽鋼火箭,星船( Starship)。
Starship看起來很矮,實際上很長(飛船長50米,火箭長68米),關鍵的問題是它很粗,直徑達到9米,起飛推力超過7000噸。
這是兒童漫畫裡的火箭,但是現在真的做出來了。用不鏽鋼做火箭外殼的理由就是強度高、便宜、耐高溫低溫。
這才叫「船」,這才叫「艦」。
Starship已經試飛了多次,也失敗了多次。每次失敗的原因都各不相同,因為要模擬各種惡劣的環境。
有一次是因為沒有挖導流槽,而導致被噴射氣流吹起的碎石擊破了管路。按照以前的設計,這樣的發射基礎是不合格的。
》馬斯克說,如果未來在火星上發射,誰給你修導流槽?
很多人認為,馬斯克的成績是在NASA的基礎上,加上資本市場的大資金支持完成的。
當然這個觀點不能說有什麼問題。但是,即使有資本市場大資金的支持,也不可能對著一堆錢大叫一聲,就會產生產品。
即使有NASA的技術支持,也要知道如何運用這些技術。
如果這個觀點能夠說明一切,那麼人類所有科學家的成果都不值一提,因為這都是利用了地球上已有的東西、宇宙已存在的法則。
沒有黎曼幾何作為基礎鋪墊,沒有張量分析,愛因斯坦也無法搞定廣義相對論。
馬斯克10年,超越了中、美、俄三大航天強國30年。
》人類所有的突破性科學活動,都是個人英雄壯舉。
美國的氫彈原理,是物理學家泰勒突破的。中國的氫彈原理,是物理學家于敏突破的。
人類對世界認識的腳步,是從紛繁的物質現象歸結為有限的運行法則。
幾百萬種化合物都是近200種原子構成,而這200種原子又只有三種最基本的粒子。
每一次人類認識的腳步,是從下向上進行金字塔式的建設,越到金字塔尖,物質的運動規律越有限,但是隱藏的層次卻越深,需要具有深刻洞見的人,才能理解這些肉眼不可見的法則。
這就是最頂級的科學家、企業家、領導人存在的意義。
組成人類文明世界最表層的,是技術世界,它由一系列的技術規範和操作原則組成。
當這些技術規範和規則沒有辦法達到目的時候。我們就會求助於更基本的物理法則,當物理法則無能為力的時候,我們就會求助於數學法則。
》跨過每一個門檻,都需要真正的大師。
廣義相對論是一個高度幾何化的物理學理論,在此之前,從來沒有任何一個物理學家嘗試用幾何學的原理來描述空間的結構。
正因為愛因斯坦跨越了這個邊界,所以我們才知道:被太陽遮擋住的恆星,它的光線可以繞過太陽;地球的旋轉會拖曳周圍的時空,讓衛星上的時鐘改變;質量塌陷會在宇宙中製造一種極度扭曲的空間,黑洞。
描述科學創造的偉大壯舉,語言是匱乏的!獨行者的寂寞無人知曉,少有人理解。
特斯拉發明了交流電,雖然只是一種能量傳播的方式,但是卻影響了人類整個工業社會的進程。
1915年,就在愛因斯坦發表廣義相對論的當年,女科學家艾米諾特證明了能量守恆和動量守恆等一切守恆性定律背後的本質原因:對稱性。
這一成果影響了隨後的整個物理學進程。
楊振寧的楊米爾斯理論是從麥克斯韋方程經過對稱性變換推導出來的,而這一切都來自於埃米諾特的啟發。
人類群星閃耀時,才能照耀文明正確的前進方向。
馬斯克所做的,就是指導工程技術原則沿著物理正確的方向前進,突破工程技術的邊界。在此之前,所有的航天工程師都不敢跨越這一邊界。
馬斯克的出現,讓普通人可以做航天夢,是人類文明之福。