「同學們，你們好！」這一聲在課堂上常見的問候，來自於遠在300多公裡外的「太空教室」天宮一號。昨天上午，一場別開生面的太空課堂開講，這是人類歷史上的第二次太空授課，恐怕也是歷史上聽講學生最多的一課——僅在中國，6000萬學生同一時間認真聽講。此次太空授課由航天員王亞平擔任主講，聶海勝輔助授課，張曉光擔任攝像師。授課大約持續了40分鐘，和地球上的一堂課時間相當。人大附中地面課堂現場有宓奇和史藝兩位老師。
實驗一：質量測量演示
沒有重量 一樣能測質量
3位航天員老師「站」穩後，先給同學們露了幾手「功夫」「懸空打坐」、「大力神功」。在失重環境下，航天員們都成了「武林高手」，課堂氣氛一下子就調動了起來。
那麼，失重環境下怎樣測質量呢？
航天員老師用天宮一號上的質量測量儀現身說法。他們從天宮一號的艙壁上打開一個支架形狀的裝置，航天員聶海勝把自己固定在支架一端，王亞平輕輕拉開支架，一放手，支架便在彈簧的作用下回復原位。裝置上的LED屏上顯示出數字：74.0，這表示聶海勝的實測質量是74千克。
王亞平向同學們解釋道，天宮中的質量測量儀，應用的物理學原理是牛頓第二運動定律：F（力）=m（質量）×a（加速度）。質量測量儀上的彈簧能夠產生一個恆定的力F，同時用光柵測速裝置測量出支架復位的速度v和時間t，計算出加速度（a=v／t），就能夠計算出物體的質量（m=F／a）。
認真的王老師還給同學們布置了一道課後思考題：除了運用牛頓第二定律，還有什麼辦法可以在失重環境下測量物體的質量？
原理
牛頓第二定律的基本原理是物體加速度的大小跟物體受到的作用力成正比，跟物體的質量成反比。天宮一號裡的質量測量儀直接運用了牛頓第二定律，利用作用力和物體加速度的關係確定物體的質量。
實驗二：單擺運動演示
輕推一下 小球圓周運動
演示完質量測量，航天員們又取出一個物理課上常見的實驗裝置單擺。
T型支架上，用細繩拴著一顆明黃色的小鋼球。王亞平把小球輕輕拉升到一定位置放手，小球並沒有出現地面上常見的往復擺動，而是停在了半空中。王亞平用手指沿切線方向輕推小球，奇妙的現象出現了小球開始繞著T型支架的軸心做圓周運動。而在地面對比實驗中，需要施加足夠的力，給小球一個較大的初速度才能使它繞軸旋轉。
原理
單擺實驗中，小球沒有來回擺動，而是懸浮或者做圓周運動，是太空中的失重現象導致的。
實驗三：陀螺演示
陀螺旋轉 推一下不翻滾
物理學原理告訴我們，高速旋轉的陀螺具有很好的定軸特性。在太空失重環境下，這一特性更加直觀地呈現出來。
航天員王亞平取出一個紅黃相間的陀螺，把它靜止懸放在空中。用手輕推陀螺頂部，陀螺翻滾著飛向遠處。緊接著，王亞平取出一個一模一樣的陀螺，讓它旋轉起來，懸浮在半空中，再用手輕輕一推，旋轉的陀螺不再翻滾，而是保持著固定的軸向向前飛去。
王亞平介紹說，高速旋轉陀螺的定軸特性在航天領域用途廣泛。在天宮一號目標飛行器上，就裝有各式各樣的陀螺定向儀，正是有了它們，才能精準地測量太空飛行器的飛行姿態。
原理
轉動的陀螺具有定軸性，定軸性遵守角動量守恆原理在沒有外力矩作用的情況下，物體的角動量會保持恆定。航天員瞬時施加的幹擾力不能產生持續的力矩，由於角動量守恆，旋轉陀螺的旋轉軸就不會發生很大改變。而這一點在地面上很難實現。
實驗四：水膜演示
貼塑料片 水膜依然完好
水膜實驗被學生們評為「最美的實驗」。
王亞平拿起一個航天員飲用水袋，打開止水夾，水並沒有傾瀉而出。輕擠水袋，在飲水管埠形成了一顆晶瑩剔透的水珠，略微抖動水袋，水珠便懸浮在半空中，與天宮一號艙壁上鮮豔的五星紅旗圖案交相輝映，更顯得美輪美奐。
王亞平笑著說：「如果詩仙李白在天宮裡生活，大概就寫不出『飛流直下三千尺』的名句了，因為失重環境下水不可能飛流直下。」
接著，她把一個金屬圈插入裝滿飲用水的自封袋中，慢慢抽出金屬圈，便形成了一個漂亮的水膜。輕輕晃動金屬圈，水膜也不會破裂，只是偶爾會甩出幾顆小水滴。隨後，王亞平又往水膜表面貼上了一片畫有中國結圖案的塑料片，水膜依然完好。這些在地面難得一見的奇特景象，引起了地面課堂同學們的連聲驚嘆。
原理
製作水膜、水球實驗均展示了液體表面張力的作用。受到內部分子的吸引，液體表面分子有被拉入內部的趨勢，導致表面就像一張繃緊的橡皮膜，這種促使液體表面收縮的繃緊的力就是表面張力。表面張力現象在日常生活中非常普遍，比如草葉上的露珠、空氣中吹出的肥皂泡等。
實驗五：水球演示
注入空氣 水球也沒有爆
液體表面張力的威力竟如此神奇！普通的飲用水還能變成更加神奇的「魔法水球」。
王亞平用金屬圈重新做了一個水膜，然後用飲水袋慢慢地向水膜上注水，不一會兒水膜就變成了一個亮晶晶的大水球，水球中還有一串珍珠般的小氣泡，仿佛銀河系中的繁星點點。聶海勝取出一支注射器抽出水球中的氣泡，實驗繼續進行。
王亞平用注射器向水球內注入空氣，在水球內產生了兩個標準的球形氣泡，氣泡既沒有被擠出水球，也沒有融合到一起。水球也沒有爆裂。
緊接著，王亞平又用注射器把少許紅色液體注入水球，紅色液體慢慢擴散開來，晶瑩透亮的水球變成了粉紅色，令人嘖嘖稱奇。
原理
水球實驗中給水球進行染色時，運用了擴散原理。因為沒有重力，所以染料沒有固定去向，向四面八方均勻擴散。
天地問答
太空中有沒有上下方位感？
人大附中早培班學生徐海博：「航天員老師，您在太空中有沒有上下方位感？」
王亞平：「實際上，航天員在太空中無所謂上和下的方位區別。不過，為了便於工作生活，航天員們為天宮一號人為定義了上和下，把朝向地球的一側定義為下，並專門在『下方』鋪設了地板。」
如何防範太空垃圾？
北師大附中高一年級學生毛思銳：「您能看到太空垃圾嗎？天宮一號是否有應對太空垃圾的防護措施？」
王亞平：「我們在飛行中沒有看到太空垃圾，但太空垃圾確實存在。雖然它們與太空飛行器碰撞的機率很小，但數量卻不少，一旦與太空飛行器相撞，後果不堪設想。因此，神十任務實施前，地面科研人員對太空垃圾進行了預警分析，也對天宮一號採取了相應的規避和防護措施，以確保我們的安全。」
能看到UFO嗎？
史家小學四年級的邱甜：「您在天上看到的窗外景色與地面有什麼不同？星星會閃爍嗎？能看到UFO嗎？」
王亞平：「透過舷窗，我們可以看到美麗的地球，也可以看到日月星辰，但是我們沒有看到過UFO。由於我們處在大氣層外，沒有大氣的阻擋和幹擾，看到的星星格外明亮，但是不會閃爍。同樣，由於沒有大氣對光的散射作用，我們看到的太空不是藍色的，而是深邃的黑色。另外，我要告訴你一件奇妙的事情，我們每天可以看到16次日出，因為我們每90分鐘繞地球轉一圈。」
如何對抗失重？
潞河中學高一年級學生韓蘇陽：「請問你們在太空中採取哪些措施對抗失重對人體的不利影響?」
聶海勝：「失重會造成人體心血管失調、骨丟失和肌肉萎縮。為了有效對抗失重，我們採取體育鍛鍊、藥物和改變體液分布等方法來防護。這次我們從地面帶來很多設備，如：企鵝服、套袋、拉力器、自行車功量計等。剛才我們進行太空授課的小講臺就是用自行車功量計改裝的，等會兒我們就會把它重新組裝成一輛『太空自行車』，用來進行體育鍛鍊。」
晨報記者 韓娜 王璐
中美對比
中國太空課更顯科技含量
在這次太空授課之前，只有美國在2007年曾進行過類似嘗試。2007年8月，從小學教師訓練為職業太空人的芭芭拉·摩根乘坐「奮進號」太空梭進入國際空間站。在那次25分鐘的太空授課中，她通過視頻向學生展示了在太空運動、喝水等情景。
在我國首次進行的這次太空授課中，課堂內容有著更多的科技含量。如果說人類第一堂太空授課是一節生活課的話，昨天的這第二節課則可以稱得上是名副其實的物理課，很多基礎物理知識得以展開並深刻講述。
值得一提的是，在這堂課中，無論是課堂環境還是課堂內容，都充滿著中國元素。天宮一號這個教室裡，五星紅旗被掛在了艙壁上，航天員的藍色睡袋上繡著祥雲圖案，綠色掛簾上還掛有中國結。王亞平在講解失重環境下水不會飛流直下時，還引用了唐詩詩句「飛流直下三千尺」。水膜實驗所使用的塑料片中畫有中國結圖案。
在浩渺的太空，國籍更不會成為人與人隔閡的障礙，何況還是「同行」。6月13日，62歲的芭芭拉致信王亞平，表達了她對王亞平的祝賀和鼓勵。就在昨天，剛「下課」的王亞平，就在天宮一號通過電子郵件向芭芭拉·摩根發去回信，在表達感謝與致敬的同時，真誠地希望中國的太空課，「您和世界各地的教師、學生看到後能夠喜歡，我們願與您一道為開啟全世界青少年朋友熱愛科學、探索宇宙的夢想共同努力」。
晨報記者 韓娜
專家點評
北京天文學會秘書長景海榮：
讓人們看到了科學是什麼
北京天文學會秘書長、科普專家景海榮指出，這堂課最大的特色是給出了一個在地球上不可能營造出的真實的太空環境，最基本的物理現象能夠在這個環境裡呈現。從科普意義上看，這堂課真實地讓人們看到了科學是什麼。以前給學生講到失重情況下物質的運動和特性，只能是講一些想像中的東西，而這一次是在眼前真實地呈現。更為重要的是，這次科普範圍之廣是前所未有的。
北京天文館館長助理寇文：
這是超值的一堂課
雖然和美國每年100多億美元的航天預算無法相比，但神舟十號這一堂課的「成本」也不是小數。這樣的投入值不值呢？
北京天文館館長助理寇文表示，這是超值的一堂課，這些年航天領域所帶來的物質收益暫且不算，就單看這一節課，實際就是一次全民科普，而且展示了我國的航天實力，可以說在讓民眾感到驕傲的同時也提升了大家的科學素質，對國人的精神提振和對青少年的深刻影響都是無法用金錢衡量的。
物理特級教師曾軍良：
她是難得的好老師！
昨天，北京立新學校的全體師生一起觀看了太空授課。立新學校校長、北京物理特級教師曾軍良表示，物理是一門以實驗為主的課程，而太空艙裡的實驗會得出與地球上不一樣的結果，是一個寶貴的對比實驗場所。而王亞平在失重的情況下，把一節物理課上得活潑生動，更是一位難得的好老師。
曾軍良表示，在太空中失重的情況下，人做出每一個動作都是非常困難的。所以神十太空艙裡才會遍布拉手，這都是為了方便航天員行動。
在講課時，王亞平吞下一個大水珠，這個看似簡單的過程實際非常艱難。「水也是失重的，沒有一個壓力，你夠不到它，也很難把它咽下去」。曾軍良說，人們可以在家裡嘗試一下倒立喝水有多難，就能感受到王亞平在講課時喝口水時的不易了。
就是在那種人體難以適應的環境下，王亞平談笑自如，就像在地面一樣生動活潑地講課，非常不容易。而且課程設置的實驗淺顯易懂，通過小實驗反映大道理。王亞平語言也是風趣幽默，還不時通過提問與學生互動，完全調動了學生的學習興趣。「她是一位難得的好老師」。
曾軍良表示，學校將把這次太空授課的全程做成課件，在將來教學中使用。「這樣生動的一堂課可是難得聽到一次的，肯定會調動學生探索科學的熱情。」
晨報記者 王歧豐 韓娜
各界關注
75歲老太也來「蹭課」
昨天的太空授課不僅吸引了學生們的目光，很多成年人也紛紛通過電視、網絡加入「蹭課」大軍，享受這難得一遇的學習機會。
做銷售工作的市民王先生昨天特意把上午要拜訪客戶的計劃推遲到下午，騰出時間準點守在電視機旁，和學生們一起上「太空課」。「感覺真的很神奇，20多年前我學習物理的時候，只是簡單地聽老師講概念，很多道理是剛剛這堂太空課上才明白的。如果不是這堂太空課，我已經把牛頓第二定律是什麼給忘記了！」王先生不忘自嘲。
太空授課還吸引了很多「老年學生」，家住通州的李奶奶今年75歲了，「要是平時，這個點我應該在超市買菜，今天我特意守在電視旁，就是為了看這個節目。」李奶奶告訴記者，「這個課堂很長知識，就是時間有點短，沒看過癮。」
昨天，網友大讚王亞平老師不但課講得精彩，人漂亮，聲音也好聽。網友送上了最樸實真摯的評價：「亞平老師辛苦了，我們都喜歡你」。
有的網友回味課堂細節：「王老師說了一句，接下來就是見證奇蹟的時刻！我當場笑了！」王亞平利用水袋和金屬圈做成了一個水膜和水球，演示失重狀態下水的表面張力發揮作用的結果一段，很多網友表示看得「目瞪口呆」，「水球那段太棒了」。
對於王亞平老師的表現，網友們更是給予了高度肯定。「王亞平天生就是個好老師啊，滿面笑容，親切可人，連我都被她吸引了。難怪地球上聽講的學生一片叫好，掌聲不斷。」「原來這就叫美麗與智慧並存啊！」
當王亞平施展「大力神功」、聶海勝「凌空打坐」時，北京天文館裡來自文興街小學的22名孩子看得入了神。文興街小學帶隊老師譚怡表示，這樣一節生動的太空課程非常難得，激發了孩子的學習興趣，很多同學都表示將來也想到太空裡體驗一番。
晨報記者 鄒樂 王歧豐 劉洋
本期策劃 張旭光 本版攝影 晨報記者 李木易