電影中神奇的宇宙電梯到底是什麼呢？

  

       所謂宇宙電梯，就是大家在科幻片裡經常能看到的，那種連接地面和宇宙的非常高的電梯。最早提出這個假設的人，是俄國著名航天航空學家康斯坦丁齊奧爾科夫斯基，他被稱作人類宇宙航行之父的。他在1895年參觀法國的艾菲爾鐵塔的時候，產生了宇宙電梯這個想法。

       這個叫康斯坦丁的人絕對是個神人。他和萊昂納多達文西一樣從來沒有上過學，他所有知識也都是自學的。而且他這一輩子大部分時間都住在俄羅斯郊區的一個小木屋裡面，並在這個小木屋裡算出了第一宇宙速度，而且設計了最初的火箭模型。他這個人對宇宙特別有興趣，而且非常主張太空殖民。他有句名言：地球是人類的搖籃。但是人不能一直生活在搖籃裡。他認為人最終會成為像神一樣存在，可以操縱天、操縱地、操縱時間、操縱萬物，這是一種必然結果。

      但是由於他提出宇宙電梯的想法的時候連火箭都還沒有呢，所以就停留在一個想法的階段了。直到60年後，也就是1960年的時候，俄羅斯的一個工程師尤裡阿爾楚塔諾夫，把康斯坦丁的這個理論具體化了。他提出了一個可能實施的具體方案。通常我們建電梯感覺從地球往上建，他說不是，是從太空往下建。

      他說在離地面36000公裡的地方，有一個圓形的軌道叫做靜止軌道。在這個軌道上所有運行的衛星，相對地球表面是靜止的。它和地球旋轉速度是一樣的，你在地球表面上看，它就停在那兒，所以叫靜止軌道。他把這個衛星發到靜止軌道上之後，從這個衛星上伸下一個繩子，繩子上掛一重物。理論上只要繩子足夠長的話，就一定會垂到地面。垂到地面上之後，就把地面上這一端固定下來。這樣的話，地球就和衛星用繩子連起來了。

      但是有一個問題，就是這個重物垂下來之後，衛星和重物整體的重心就向下移了，就離開了這個軌道。為了保證衛星始終保持在靜止軌道上，就需要向相反的方向也伸出一個繩，從兩邊伸，伸向宇宙。這樣的話，這邊打到地面的時候，另一頭就到了宇宙的72000km的地方。

       還有一個問題，72000km長的繩索能垂直在地面上嗎？它是處於一個平衡狀態，你一扯它就掉下來了。為了不讓它掉下來，這一頭拴在地球上，另一頭繼續延長延長到大概10萬公裡的時候就行了。然後有了這根繩子之後，用一個升降機攀巖這個繩子，就完成了一個宇宙電梯。10萬公裡長的宇宙電梯理論上可以承載100噸的重物。

       這個理論看上去很簡單，很多國家開始嘗試做這件事情了。結果30年過去了，沒有任何國家有任何進展。直到1991年有一個國家有了突破性的進展，那就是日本。為什麼其他國家沒有進展，只有日本有進展呢？這就要提到這個宇宙電梯中最核心的一個問題：；這根繩索用什麼材料？一般的鋼鐵是不行的，鋼鐵密度太大，自重太大。長到一定程度的時候，它由於自重就自己斷了。就像人長得太高的話腿就受不了。但是樹可以，樹長100多米都沒有問題。所以理論上就要找到一種比木頭還輕、比鋼鐵還硬的這麼一種金屬。就找這個材料找了30多年沒有人找得到。

       直到1991年的時候，日本筑波NEC實驗室的一個物理學家飯島澄男，在碳纖維中發現了這種納米碳纖維管。這個東西是自然生成的，但是它不符合自然規律，所以被稱作超自然材料。按理來說在自然界是不應該存在的，好像是有人給放在那裡了的感覺。就是說從理論上講，自然環境是不能生成這種東西的，但是它偏偏存在，所以就懷疑是有外星人留在這兒的。或者是以前有過高度文明生產的殘骸之類的。

       這個材料的特點就是超輕超硬，而且有一定的柔韌性。可以用這種材料製成頭髮絲細的碳絲。一根就可以吊起汽車，如果幾捆纏在一起，這個強度大概能達到宇宙電梯要求強度的一倍以上，10萬公裡應該也不會斷。但是這個材料目前無法量產，它是分子結構的一種材料，所以就要一個分子、一個分子這麼把它連起來。所以目前的技術感覺10萬公裡有點兒太難。

       但是日本現在似乎感覺這個事兒希望變大了，他們可能在這個技術上有非常大的突破了。尤其是這個日本著名的建築公司大林組。他們在主頁上已經刊登出來，他們要在2050年實現這個宇宙電梯。日本大林組是擁有130年歷史的一個建築公司，特別擅長建高塔。日本的晴空塔、六本木新城都是他們建的。

       那麼這麼難實現的一個東西為什麼要實現它呢？做成了宇宙電梯究竟有多大好處呢？以後有時間我們再繼續說吧。總之，人類的潛力是無窮的，無論看著多麼難以實現的東西都可能變為現實的。讓我們期待一下吧！