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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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[what if]第82期:彗星与棒球   

2014-02-11 20:00:04|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:一起剥坚果

天体物理学家常说"这次的彗星任务就像从纽约扔一个棒球砸中旧金山指定的一扇玻璃一样难"。那么事实上两者的难度真的差不多吗?

—— Tom Foster

回答:

不是,扔棒球砸中某扇窗要难上许多。

要想从纽约扔一个东西到洛杉矶,你要确保它能像洲际弹道导弹那样飞出大气层。[1]

但不幸的是,棒球如此小的体型就决定了它不可能飞出大气层。不管棒球的速度能达到多高,它都到达不了太空。如果你真的想让棒球击中洛杉矶的某扇窗的话,你最好试试朝刚起飞的飞机扔棒球,然后寄希望于它卡在飞机的起落架里。

题主Tom提到的那个天体物理学家所指的彗星飞船应该是"罗塞塔"号飞船,它就快要环绕67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星飞行,并释放着落器登陆彗星表面。

对了,67P/楚留莫夫-格拉希门克彗星太过绕口,所以在后文中我将称它为彗星"凯文"。

"罗塞塔"号飞船现在就快要飞到凯文那儿了,现在离地球约7.8亿千米。它走的是转圈圈式的路线:

而彗星"凯文"约4千米宽,距离地球约7.8亿千米,如果它离地球只有纽约到旧金山的距离,那么目标按比例算下来相当于只有2厘米宽——这个精度要比Tom提到的数据更加惊人。

所以说"罗塞塔"号飞船能准确找到彗星"凯文"就像从纽约扔一个东西砸中旧金山某个键盘上的特定按键[2]一样困难。

这么比较并不公平,但你必须承认这样的精度是相当高的。我曾听一个在"卡西尼-惠更斯"号任务中工作的人说,那次任务的一位设计者表示他们的探测器跨越了10亿公里的距离,到达目标的时间只和预期的差了1.5秒。[3]

我们也可以换个比较对象。

就拿远程手术来说吧。如果一个外科医生在纽约用远程手术机器人为在旧金山的病人做眼科手术,并且手术机器人有着和"罗塞塔"号飞船一样的精度的话,手术用的激光大概会指在这儿附近:

不过这么比较也不公平。"罗塞塔"号飞船和激光手术都会在最终阶段不停地校准位置,从而达到极高的精度。

总的来说,就距离而言,远程手术和彗星登陆的精准程度是不相上下的。

写到这里我想到了一些别的东西,就让我用它来结束本文吧:请你回答这么一个问题:

假设你有100万美元赌注,你是会押在太空飞船登陆工程师操刀眼科手术的能力上呢,还是押在眼科医生让探测器登陆彗星表面的能力上呢?

我到现在都没法决定啊啊啊啊……好烦躁啊啊啊……

1:纽约发射攻打洛杉矶?我确信有时会发生。

2:如果你非要知道是哪个按键的话,告诉你,是波浪号那个键。

3:我找不到那次访谈……如果你找到的话,别忘了告诉我!

4:那个工作的名字应该是这样的吧……

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