趣味物理学:续篇
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3.引力能规避吗

我们在上一节曾假设太阳与地球之间的相互引力不复存在,这种情况下会导致地球不再受无形的索链的引力束缚,从而飞向浩瀚的宇宙深处。那么我们不禁想起一个问题:如果重力和引力一同消失的话,那么地球上的物体会出现什么样的情况呢?如果这种情况真的发生了,那么没有什么东西可以保持在原地不动,即便受到的触碰有多轻微,都会飞向深邃的宇宙中去。说实话,想让它们飞出去,根本不必亲自去碰它们,地球的表面上所有跟地球没有直接关联的物体,都会在地球自转的作用下飞向深邃的太空。

英国作家威尔斯曾经写过一本名为《月球的第一批造访者》的幻想小说,其中提出了一种被称为星际旅行的奇特想法。故事的主人公是一位科学家,他研制出了一种具有将引力屏蔽掉的特殊性质的化合物。无论是什么物体,只要沾上了这样的化合物,就会失去地球对它产生的引力,但是,并不影响它承受别的事物对它产生的引力。在这部小说中,威尔斯给这种化合物取名为“凯伏尔剂”,而名字中的凯伏尔就是该小说中发明这种化合物的人的名字。

小说家这样写道:

众所周知,万有引力也是重力的其中一种,任何物体都会受到它的影响。为了防止光线照射在物体上,我们可以在物体和光线之间设置障碍物,以此阻隔光线的照射;想要阻挡无线电波,将物体用金属叶片包裹起来就可以了。可是你可曾听说过有哪种物体可以让太阳引力或地球重力失去作用吗?我们也不清楚,为什么自然界里缺少让引力失效的物体呢?凯伏尔想要一探究竟。在他看来,通过自己的特殊合成方法可以制出这种让引力失效的物质。

就算是那些缺乏想象力的人也可以想象出来,我们带着这样的物质,将会颠覆整个世界。举个例子,你想象举稻草一样轻松惬意地将一艘巨型轮船举起来吗?很简单,只要在船底抹上一些凯伏尔剂就可以了。

通过合成得到这种特殊的化合物后,小说的主人公开始建造航天飞机,他打算开着这种飞船去月球旅行。他设计出来的航天飞机拥有极其简单的结构,任何推动装置都没有,完全依靠天体间的引力飞行。我们将作者对这种飞船结构的描述摘录在了下面:

你脑海中的航天飞机的模样应该是这样的:飞船的空间非常宽敞,足以装下两个人以及他们的行李。它的壳是双层的,分为内壳和外壳,内壳的材料是厚玻璃,而外壳是由钢制成的。凯伏尔将压缩空气、压缩食品以及用来制作蒸馏水的器具装进了飞船里。飞船呈一个圆球的形状,钢外壳表面被一层“凯伏尔剂”盖得严严实实,玻璃内壳是完全密闭起来的,舵门是唯一的入口。拼接在一起的钢板组成了飞船的外壳,每一块钢板都可以随意地卷起来,犹如窗帘一般。它是用特制的弹簧制作出来的,对制作的技术要求不高。坐在玻璃舱内的人通过操纵由白金导线传输过去的电流来控制钢制外壳的升降。这些是对飞船的技术性描述。飞船外壳上的“窗子”和涂有凯伏尔剂的“窗帘”是飞船最重要的部分。如果我们把所有的“窗帘”都拉下来,它会将船舱完全覆盖起来,不管是光线、辐射还是万有引力都无法穿透它。可以想象,如果我们打开的那扇窗户恰好正对某个物体,那么这个物体就会开始吸引我们的飞船。如此一来,我们就可以不用任何燃料,自由自在地进行星际旅行了:如果我们被不同的星球来回吸引的话,那么我们就会依次飞向吸引我们的星球。