小世界22

〔美〕蘭道爾·門羅

 

Q：如果有一顆小行星非常小，但質量卻非常大，那么有沒有可能像小王子那樣住在上面？

——薩曼莎·哈珀

“你把我的玫瑰吃了嗎？”“大概吧。”

A：《小王子》一書由安東尼·德·圣埃克蘇佩里寫成，講述了一個來自于遙遠的小行星的旅行者的故事。整個故事簡單而又傷感，意味深長且讓人念念不忘。23這本書表面上是寫給小孩看的，但你卻很難確定這本書到底是寫給誰看的。但不管怎樣，這本書肯定找到了讀者，而且它是史上銷量最多的書之一。

《小王子》一書寫于1942年。在這個時間段寫關于小行星的故事挺不錯的，因為在1942年人們甚至不知道小行星長什么樣子。即使是用那時最先進的望遠鏡，那些最大的小行星看起來也不過是一團光亮。事實上這就是“小行星”（asteroid）一詞的來源——asteroid 的意思是“像星星那樣的”。

直到1971年“水手9號”探測器造訪火星，并拍下了火衛一和火衛二的照片后，人們才第一次一睹小行星的真容。這些被火星俘獲的小行星也加深了人們心中“小行星就像是坑坑洼洼的土豆”的印象。

“水手9號”拍攝的火衛一照片

在20世紀70年代之前，科幻小說中的小行星基本都是圓形的，就像行星一樣。

而《小王子》一書則更進一步，它設想了一個有重力、空氣和一支玫瑰的小行星。在此不應該批評這本書一點都不科學，原因之一在于它本來就不是一本講小行星的書，其次也印證了現在愚蠢的成年人太過于深究任何事物。

因此我不打算把故事中那些不靠譜的東西去掉，相反我打算看看還能不能加進去什么神奇的東西。如果確實有一顆超級密實的星球，并且表面的重力大到能讓人在表面上走動，那么它會有一些十分驚人的性質。

如果小行星半徑1.75米，那么它得有5億噸重才能擁有像地球那樣的表面重力，這差不多相當于地球上所有的人加起來那么重。

如果你站在星球表面，那么你就會感受到潮汐力。你的腳會感覺比頭更“重”一些，你的感覺就像是被拉伸了一樣：就像你躺在一個圓形的橡膠球上，或者你躺在旋轉木馬的地上，并且頭靠近中心。

星球表面的逃逸速度約為每秒5米。這個速度比百米沖刺要慢，但其實還是挺快的。簡單地來說，如果你沒法扣籃，那么你就不能通過豎直起跳的方式逃離這顆星球。

但逃逸速度詭異的地方在于無所謂你朝哪個方向前進24，只要你跑得比逃逸速度快，并且你不是沖著地面而去，那么你就能逃出這顆星球。這意味著你可以通過水平跑動，并在坡道的盡頭起跳的方式離開這顆星球。

如果你的速度沒有高于逃逸速度，那么你就會進入環繞它的軌道中去。你的軌道速度大約在每秒3米左右，也就是平常慢跑的速度。

只是這個軌道顯得有些奇怪……

潮汐力會以不同的方式作用在你身上。如果你的雙手下垂，那么手受到的引力就會比身體其他（高于手的）部分受到的引力大。如果你一只手往下伸，那么你身體的其他部分就會被向上抬，也就是說你身體的其他部分感受到的引力要小一些。也就是說你身體的不同部分都傾向于待在不同的軌道上。

如果一個很大的物體——比如說月亮——處于這種潮汐力作用下，那么它一般會裂成碎片并形成一個光環。25但這事不會發生在你身上，只是你的軌道會變得很隨機，并且很不穩定。

哦對了，有兩個人拉杜·D.魯杰斯庫和達尼埃爾·莫爾塔里在一篇很有意思的論文里研究了這些軌道。他們的模擬結果顯示，大型細長的物體會繞著中心星球以詭異的軌道運動，即使是質心也不在傳統的橢圓軌道上。在一些情況下質心甚至會以五角星軌道運動，而另一些則像無頭蒼蠅一樣亂轉，最后一頭栽倒在星球上。

這種分析并不是無聊為之，它其實可以有實際應用。這幾十年來一直有人提議使用極長的旋轉繩索來將貨物搬入或搬出重力阱——就像一種飄浮的太空電梯一樣。這種繩索能夠將貨物運到月球表面或從那里運回，也可以在地球大氣層邊緣搭載航天飛機。只是這種繩索軌道內在的不穩定性給這些設想帶來了巨大的挑戰。

但對于在這顆超級密實的星球上居住的人來說，他們可要小心一些：如果他們跑得太快，就很有可能摔倒，并吐得連家都不認識。

不過你要是豎著跳就沒什么問題。

 

思考與交流

1.數學家華羅庚曾說：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之變，日用之繁，無處不用數學。”這是對數學與人類生活關系的精彩描述。本組選文無一不體現這一點。不限于數學，你還可以舉出更多學科與生活密切相關的例子嗎？請舉例說明。

2.氣象學不是一門精確的科學，因此天氣預報不得不用缺乏精確性的語言進行播報。下面是氣象臺關于某地區從2013年9月23日至10月2日的天氣預報：

整個這段時間內低氣壓預期會影響北部和西部地區。整個南部地區在第一個周末可能會有陣雨，東部大部分地區可能是晴朗的天氣。中部和西部的大部分地區天氣多變，時而陣雨冰雹，時而持續下雨，有時還伴有強風。然而，在來自南方的強大氣流控制下，天氣預計將變得更加炎熱，東部地區將持續晴熱天氣。

你能運用在《我們生活在可能性世界中》這篇文章里所學到的概率知識，指出這個天氣報告中不精確的地方嗎？