航天专家解读我国首次太空授课物理原理(共3篇)
1.航天专家解读我国首次太空授课物理原理 篇一
“首次太空授课”中的未解之迷
翟
光
中国的首次太空授课已经完美结束。这次授课引起了国内外的广泛地关注,热烈地赞誉。我看过电视之后也发生了深深地思考,总觉得所讲的内容、实验的结果和所导出来的论点都少了点什么。都还存在着一些未解之谜。当然这不是王亚平的问题,而是物理学的问题。下面的这些问题是我对中国的、外国的院士们、教授们、专家们提出来的,是和他们探讨的。
这次授课的内容,大约有三个方面:
一、关于失重。
二、关于液体的表面张力。
三、关于陀螺仪的定轴性。
为了简明扼要,一般人都看得懂,我用了甲、乙两派相互问答的形式。甲方是我,乙方就是院士们、教授们、专家们了。当然,乙方的观点也是我虚拟的,如果有不精确之处,是我的错,权威们可以提出来问责。
一、关于失重 甲:什么是失重? 乙:失重就是失去了重量。甲:什么是重量?
乙:由于地心的引力作用,物体具有向下的力,这个力的大小就是物体的重量。测量重量的工具有称、天平等,重量的量纲是公斤、克等等。
甲:这样说来,失重就是物体失去了地心点O对它的引力,从而它就失去了“向下的”力啦。
乙:不错。
甲:物体为什么会失重呢?
乙:就以神十来说吧,它的内部所以失重是因为火箭对它的推动,从而使它对地面产生了加速度运动,并且使它的相对于地面运动速度达到了第一宇速(7.9公里/秒)。
甲:火箭对飞船的推力,也就是和地心点O对飞船的引力相对抗的斥力吧!
乙:不错。
甲:那么,这个斥力为什么要达到第一宇速,飞船的内部才完全失重呢?
乙:因为根据落体定律,地面上的物体降落到地心点O时的速度也恰恰是7.9公里/秒。
甲:这就是说,失重是地心点O对飞船的引力和火箭对飞船的斥力的一种平衡态。
乙:正是如此。
甲:神十的航天员改装了一个装置,又测出了聂海胜的体重为74公斤,这是怎么回事儿啊?
乙:那个装置叫“质量测量仪”。测出的聂海胜的74公斤不是重量,而是他的质量。
甲:聂海胜的体重为74公斤,他的质量也是74公斤。那么,重量和质量既然都用公斤等计量,又完全相等,那么二者之间又有什么本质上的不同呢?
乙:重量是地心引力对地面上的物体的引力的强度,是能量,是可变的(如失重)。根据牛顿的定义,质量是物体的体积与密度之比。体积是几何学的形,密度则是构成体积的元素。质量是个常量,它不随着地心引力对物体引力的减弱和丧失而衰减和失去。至于重量和质量为什么都用“公斤”等来计量?用爱因斯坦的话说:“质量和能量是同一事物不同的表示”。而质量本质上也是能量,所以也叫“惯性质量”。一般说来,用“称”称出来的值叫“重量”,用天平“称”出来的值叫“质量”。测量聂海胜“质量”的测量仪,就是一台变形的天平。
甲:我们先不讨论“质量测量仪”是什么玩艺儿,这个既是重量、质量、又是能量(引力、斥力)的“事物”是什么呢?
乙:应该就是“物质”。“物质”是质量和能量的元素。甲:什么是“物质”呢?
乙:物理学家们似乎都没有明确地对“物质”下过定义。现代物理学家们说有“正物质”,“反物质”,并且正在千方百计地寻觅“反物质”,“暗物质”、“暗能量”……
甲:一些连“物质”是什么玩艺儿的学派却“上穷碧落下黄泉”地搜寻“正物质”、“反物质”、“明物反”、“暗物质”、“明能量”、“暗能量”……你们就不觉得荒唐、忽悠吗?
乙:干这些事儿的可都是当代的权威、大明星啊!
甲:不久前有位哲学家说:人类“认知真理永无止境”。所以在人类认识真理的历史长河中没有什么“权威”!只有一个一个的浪花或漩涡,有时明亮、艳丽,有时混浊、逆反。闪了闪,滚了滚、漩了漩……完了、散了、消逝了……俱往矣!
乙:这也太……
甲:不尊重权威了吧?鲁迅就拍案怒斥那些见了权威(特别是洋权威和沾了洋气的权威)就五体投地的奴性!
乙:你呀!
甲:关于失重王亚平还做过一个实验。乙:单摆的实验。
甲:这个实验很好,它简单,明了,一看就懂,没有什么科学的“自己的语言”。但是它也有一个未解之迷。
乙:哦!你这个不信上帝的异教徒!甲:把我送上火刑场嘛?
乙:嘿嘿……你要早出生几百年……就请说说你的谜吧!甲:王亚平先在台面上树牢一根钢棍。乙:嗯。
甲:在钢棍的一头拴上一根绳子。绳子的另一头拴着一个小球。乙:这就是实验的道具。
甲:王亚平把小球摆放在离钢棍顶端点O的任何一个地方,除了绳子有时有点弯曲之外,小球是不动的;既不降落,也不摇摆。
乙:它失重了嘛!
甲:王亚平用手轻轻推了一下小球,小球就烧着钢棍的顶点O旋
转起来。
乙:小球受到了外力的作用,因而改变了它的状态。甲:它为什么做圆周运动呢? 乙:绳子拉着它嘛!甲:爱因期坦也提出过类似的实验,并用此解释矢量、矢经。乙:科学嘛!甲:关于这个实验所涉及的细微末节我们就暂不细论了。我在这里只提出一个未解的谜。
乙:愿闻其详。
甲:爱因斯坦用这类实验诠释月亮的绕地转动。乙:它们的原理是相同的嘛!
甲:先讨论第一个问题:月亮和地球之间果真有一条线吗? 乙:牛顿说有!它就是“引力线”。现在科学家说有一条引力波。并上天、入地到处找。据说最近已经在“双白矮星”上找到了。
甲:那么,地球和太阳之间也有这么一条线喽? 乙:那是当然!
甲:太阳有十大行星,应该有十条线啦。乙:理所当然!
甲:太阳系里还有很多彗星,还有无数的小行星,行星周围还有不少卫星,如果它们之间都和太阳有一条“线”连着,该有多少条线啊!而且这些线的长短不同、角度速度各异,按理这些线就应该绞成一团乱麻,可是实际情况并非如此,而是互不相干。为什么?
乙:说不清。
甲:那么,引力线、引力波之论呢? 乙:……
甲:起码是个未解之谜吧。乙:应该是吧?
甲:还有个谜。小球的转动是王亚平推了它一下,可是月亮绕地,行星绕日又是谁推动的呢?
乙:牛顿说是上帝的“第一推动”,现在呢……大约是伽莫夫的
“大爆炸”吧?
甲:伽莫夫的“大爆炸”,霍金的“大塌缩”目前虽然已风靡世界,我们暂且不讨论它们的是是非非,但是它们现在毕竟还仅仅是一种假说吧?
乙:应该是这样的,宇宙、自然界的存在与运动的基本规律目前还是个谜。
甲:王亚平还做了一个水的表面张力的实验。乙:那是物理学的基本定律之一。
甲:什么是张力呢?液体的表面为什么有张力呢?
乙:张力就是拉力。液体的分子有一种拉力,因而就相互手拉手形成一层膜,这就是液体的表面张力。王亚平的水膜实验,特别是水球的实验证明了这个原理的科学性。
甲:王亚平还做过火焰成球形的实验,火焰的表面也有张力吗? 乙:当然有!火焰也是流体吗?
甲:表面张力为什么能把水、火“张”成球呢? 乙:球体的表面积最小,可包起来的体积却最大。甲:水、火可真聪明!既善选择,又精计算!乙:这是自然界的规律!甲:是什么规律呢?
乙:现代物理学、数学还真不知道!是个谜,所以才有了“彭加莱猜想” 甲:再说第三类实验。乙:是陀螺吧? 甲:不错。
乙:这类实验也有未解之谜吗?
甲:陀螺不转的时候,王亚平推了它一下,它怎么样? 乙:它翻跟头。
甲:王亚平把陀螺转动起来,它就不翻跟头了。朝着一个固定的方向转动。
乙:这就是“定轴性”,是一个普遍性的运动原理。
甲:这种“原理”是什么呢? 乙:“原理”就是原理,不论为什么? 甲:就是说你们不知道!
乙:不错!数学中,自然科学中的“原理”就是一种规定,只讲其然,不解其所以然!
甲:就是说“定轴性”也是个未解之谜!
乙:不错!只要有实用价值就是科学真理!至于这些谜就让它“谜”着吧!谜着一样能造出原子弹、火箭、飞船……
甲:所以你们也不过是恩格斯所说的那类“工程师”。乙:你这个“野路子”理论家提出这个谜,那个谜,你能解开这些谜吗?别光散播你的“负能量”,怀疑一切。
甲:首先,恩格斯的《自然辩论法》就是一个“野路子”(非科班)的杰作。
其次,怀疑是进步的始点。她是人类进化的“正能量”。只有宗教才倡导盲崇!至于我能否解开这些谜团,请读我刚在美国出版的书《统一场论》。你们在书里会找到解开这些谜的答案。因为这些谜有一个共同的谜底。此书可以在亚马逊、谷歌网上订购。
2013年8月1日
2.航天员太空授课观后感 篇二
太空授课内容使我们了解微重力环境下物体运动的`特点,了解液体表面张力的作用,加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。“太空老师”王亚平在天宫一号里进行在轨讲解和试验演示,还与与地面师生开展双向互动交流。
通过太空授课进行科普教育活动,天地互动的形式展示一些奇特的物理现象。让广大青年朋友一起去感知、探索神奇而美妙的太空,获取知识和快乐。更激发广大青少年对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情,使青少年走近航天、了解航天、热爱航天。
3.航天专家解读我国首次太空授课物理原理 篇三
神舟十号发射成功了,这次,神舟十号依然带了一名女宇航员上天,还首次进行了一次太空授课。
我们看到神奇的表面张力,有趣的水膜,剔透的水球。太空,制造出奇妙的现象,真让人耳目一新。
小球会做圆周运动,而不是我们地面上看到的钟摆一样的摆动;小陀螺会翻着跟斗前行,而当它自身旋转不停时,它又会定向的转,跟头自然停止翻滚,地球就是这样走的吧;一滴水,露珠的状态,太空像个大大的荷叶,可以接住露珠。
失重的实验,地球上也能做,可在太空眼见着变化,那种奇妙感便更加直观。太空照片看见了,太空对话实现了,太空生活也看得见,天地间太空讲课交流竟然也实现了!惊叹!
我们都专心的看着神舟十号的航天员王亚平在进行在轨讲解和试验演示,最后还与地面师生双向互动交流。我觉得这是我上过最有趣的的课,这次太空授课让我学习到了非常多的知识,我觉得非常的开心。
2013年6月20日上午10时,中国首次太空授课活动在神十飞船中举行,我们全班同学都在学校的演播大厅里观看了这次太空授课,神十飞行中进行的太空授课将通过天地互动的形式展示一些奇特的物理现象,女航天员王亚平将成为中国第一位“太空老师”。授课内容主要是使青少年了解微重力环境下物体运动的特点,了解液体表面张力的作用,加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。航天员将进行在轨讲解和试验演示,并与地面开展双向互动交流。
在太空世界就已经和地面上大不同了,那么,在太阳系、银河系、宇宙中还会有多少颠覆我们在地面上的既有思想观点呢?或许是整个颠覆也未可知。所以,我们要有这个观点,既要坚持原则,又不可顽固不化,不知变化。切不可一意孤行,固执己见,不思进取,顽冥不化。
这次太空授课,激发了学生们对学习的内心喜爱,这样就可以转化为爱祖国、爱学习、爱科学的朴素情感,让我们在日常的工作中也少一些说教,多一些用心,激励培养我们未来的接班人。
2013年6月16号,天宫一号与神舟十号成功实现自动交会对接,3名航天员随后将进入天宫一号并开展相关空间科学实验和技术试验,并进行了太空授课活动。
在太空舱里,王亚平为我们展示了一系列宇航员在太空中生活的小细节,以及在线回答了全国小学生一些太空的小疑问。让我了解微重力环境下物体运动特点,还了解液体表面张力作用,并且加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念理解。