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左脚踩右脚如何上天?也许你大力将一只脚踩断,让这只脚以超快(最好能到光速)的速度向下飞出去,就能向上飞一小段距离(毕竟整个身体要比一只脚重得多)。好消息是,科学家推导出一种可能,不必用如此可怕的方式,伸展收缩身体也许就能提供动力。
撰文 | 不周
审校 | 二七、王昱
在关于宇宙探索的电影中,有时会出现一种噩梦般的场景——宇航员漂浮在太空中,在没有物品可以抛掷的情况下,无论怎样挥动四肢,都无法朝着空间站前进哪怕一点点,这段距离看起来近在咫尺,却又遥不可及。这是物理规律决定的现实,在没有外力参与的条件下,在静止的初始状态下,无论你如何折腾,都只会停留在原地。最多是随着四肢扭动,躯干有些转动,一旦你恢复到初始姿势,一切挣扎都是徒劳。
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回到令人安心的地球,与太空中绝望挣扎相似的是,我们仍需要改变身体的形态来移动。毕竟,直愣愣地杵着,脚下没有电梯、车辆这些动力源,我们当然只能留在原地。显然,不管在何处,无论是翱翔天际的飞鸟,还是穿梭水中的游鱼,或是蜿蜒爬行的蛇虫,也包括我们人类,都要通过身体的形变,将体内的生物能转化为机械能,才能移动起来。
但如果移开飞鸟翅膀边的空气、游鱼身侧的水、或是我们脚下粗糙的地面,那么身体不管怎样形变,都无法利用环境提供的反作用力前进。太空的特殊之处就在于此——真空,我们无法与环境交换动量,也就无法改变位置,这看起来是个盖棺定论的事实。
然而,2003年,美国麻省理工学院(MIT)的天文学家杰克·威兹德姆(Jack Wisdom)在《科学》()上发表了一篇文章表示,这个推论存在漏洞:如果宇航员所处的时空是弯曲的,那么物体形状和位置的变换很可能不再遵循基本的动量守恒定律。也就是说,在弯曲空间里,宇航员以特定方式挥动他的四肢,就能在真空中“游动”起来。