在科學(xué)史的傳播過程中,有關(guān)科學(xué)家以及科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程中的奇聞軼事逐漸成為科學(xué)教育中必不可少的內(nèi)容與素材。下面是分享的關(guān)于阿基米德的科學(xué)故事。歡迎閱讀參考!
【阿基米德】
阿基米德鑒定王冠真假的故事首先被記載于公元前1世紀(jì)維特魯威的著作《建筑十書》中,第九書的序言部分介紹了阿基米德為國王鑒別金王冠中是否摻加了銀的起因以及實驗過程和結(jié)果。阿基米德制造出與王冠等重的金塊和銀塊。做好這些以后,在盆中盛滿水,將銀塊沉入水中,與銀塊等重的水便溢流出來。
然后將銀塊撈起來,用塞克斯塔里俄斯量斗測出水的減少量,再將水倒?jié)M。按此方法,接著便把金塊同樣浸入盛滿了水的盆里,用同樣的方法加水并測量減少的水量,就知道減少的水不是等量而是少量的。這就符合同重量的金塊比同重量的銀塊的減少量。然后,又同樣把盆盛滿了水,并把王冠浸入,就發(fā)現(xiàn)由于王冠比同重量的金塊溢出的水較多,因而確認(rèn)在金里摻加了銀,承做的工匠顯然是一個詐。
【一個負(fù)號的缺失】
1962年,美國發(fā)射了一顆飛往金星的“航行者一號”太空飛船。根據(jù)預(yù)測,飛船起飛44分鐘以后,9800個太陽能裝置會自動開始工作。之后,電腦完成對航行的矯正工作,飛船就可以環(huán)繞金星航行,開始拍照,并向地球傳送有關(guān)金星的信息。
可是,出人意料的事情發(fā)生了。在飛船起飛后不到四分鐘,人們剛剛準(zhǔn)備慶祝起飛成功時,飛船一頭栽進(jìn)了浩瀚的大西洋。
這是什么原因呢?經(jīng)過科技人員的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)當(dāng)初在把數(shù)據(jù)資料輸入電腦時,由于一時的疏忽,把一個數(shù)據(jù)前面的負(fù)號給丟掉了。這樣就使負(fù)數(shù)變成了正數(shù),以至影響了后面的整個運算結(jié)果,導(dǎo)致飛船的繞金星飛行計劃徹底失敗。
一個小小的負(fù)號,一個小小的細(xì)節(jié)上的疏忽,使美國航天局白白浪費了大量的人力、物力和財力。
一條大船可能因為造船的木板上有個螞蟻洞而沉于大海,一座大廈可能因為一條鋼筋不合格而倒塌。所以,無論我們做什么,都應(yīng)該注意細(xì)節(jié),因為一個小小的負(fù)號的缺失,都會造成一架飛船的墜毀。
【民航飛機(jī)上為什么沒有降落傘】
2009年對于民用航空來說,不是一個安穩(wěn)年。每當(dāng)提到民航事故,總會有人掀起爭論,民航飛機(jī)上,為什么不給乘客準(zhǔn)備降落傘。說起這個問題,好多讀者都不理解,有人甚至認(rèn)為,這是因為航空公司偷工減料。到互聯(lián)網(wǎng)上搜索一下,對此給出的解釋也不少,但無論怎么解釋,總會有人提出各種詰問。但實際上,在民航業(yè)內(nèi),這早已是一個蓋棺定論的問題,并不存在什么爭議。
飛機(jī)在飛行中發(fā)生事故,我們分成兩種情況來看。先假設(shè)這架可憐的飛機(jī)失控了,其實這是非常稀罕的事兒,對于現(xiàn)代民用客機(jī)來說,要想完全失控還真不容易。完全失控意味著,要么飛機(jī)進(jìn)入了無法改出的危險狀態(tài)(如尾旋或風(fēng)切變),要么就是爆炸了,總之機(jī)身沒有辦法穩(wěn)定。在這種情況下,飛機(jī)就像調(diào)酒師手中的搖壺,乘客完全無法站立,更不用說跳傘。不過別擔(dān)心,這種情況是極少見的,否則的話,客機(jī)一定會設(shè)計彈射座椅。在沒有彈射座椅之前,降落傘在這種情況下完全派不上用場。
然而在絕大多數(shù)航空事故中,飛機(jī)都是仍然可控的,在可控的情況下迫降,成功率非常高。通俗地說,飛機(jī)無論出了什么事,最后都會落地,飛機(jī)員需要做的只是讓它落得輕一些,這并沒有想象的那么難。舉例來說,加拿大航空公司的一架波音767,在40000英尺的高空燃油耗盡,依靠無動力滑翔最終成功迫降,無一人受傷。美國阿羅哈航空公司一架波音737,機(jī)艙突然完全破損,前半段機(jī)身僅剩下地板,仍以過山車的外表迫降,僅失去了一名沒系安全帶的空姐。這是因為,現(xiàn)代飛機(jī)的動力和控制系統(tǒng),通常都有多套冗余,如果排除嚴(yán)重的人為失誤,出現(xiàn)傷亡性事故的機(jī)率極小。波音747有四套液壓操縱系統(tǒng),壞掉三套仍然能正??刂?,波音777有兩臺發(fā)動機(jī),只要一臺工作就能越洋飛行。如果飛機(jī)沒有失控,按照正確方法進(jìn)行迫降,根據(jù)以往的情況來看,出現(xiàn)傷亡的機(jī)會是很小的。
而跳傘可就不同了。在一個攝氏零下40度,嚴(yán)重缺氧的高度,一個既不是超人也不是007的普通人,抱著“有總比沒有強(qiáng)的心態(tài)”,打開艙門造成客艙失壓,然后抱著降落傘從接近0.8馬赫的飛機(jī)上跳下來,他可能既不會拉傘,也不會著地動作,也不知道落在什么地方……可以想見,這個生存機(jī)率有多大。假設(shè)現(xiàn)在我們處在一架發(fā)生事故、正在迫降的飛機(jī)上,給你一副降落傘,你想跳嗎?
如果你不想,這就是本文給出的答案,一個理智的人,在危機(jī)情況下會選擇兩害相權(quán)取其輕,而不是跳下去總比聽天由命強(qiáng)。因為此時你并不是聽天由命,站在你身后的,是100年來無數(shù)的頂尖科學(xué)家和工程師,還有經(jīng)過大量應(yīng)急訓(xùn)練的飛行員團(tuán)隊。也許有的人說,我就不相信科學(xué),就不相信技術(shù),就不相信飛行員,我就相信我自己——那這就是一種癖。放棄安全來滿足乘客的癖,這就不屬于航空公司該做的事了。
還有的人會舉出這樣的例子,有的飛機(jī)在發(fā)生事故后,在低空盤旋了很久才墜毀,這個時間完全可以跳傘。但問題的關(guān)鍵在于,那些飛機(jī)盤旋并不是為了等死,而是在尋找迫降的機(jī)會,成功迫降的機(jī)會是非常大的。迫降失敗都是在幾秒鐘的時間內(nèi)發(fā)生的,在這之前,沒有人能夠預(yù)料,據(jù)以往的數(shù)據(jù)來看,這種可能性也不會高于3%。所以這種事后諸葛的論斷,并不具有說服力,用過去發(fā)生的小概率事件去指導(dǎo)未來,也很難成為有效的做法——你把今天的彩票頭獎號碼背得滾瓜爛熟,也很難得到明天的頭獎。所以,即使在飛機(jī)上準(zhǔn)備了降落傘,在不能未卜先知的情況下,貿(mào)然跳傘也不是一個明智的選擇。
所以,民航飛機(jī)不需要降落傘。
【阿基米德】
阿基米德鑒定王冠真假的故事首先被記載于公元前1世紀(jì)維特魯威的著作《建筑十書》中,第九書的序言部分介紹了阿基米德為國王鑒別金王冠中是否摻加了銀的起因以及實驗過程和結(jié)果。阿基米德制造出與王冠等重的金塊和銀塊。做好這些以后,在盆中盛滿水,將銀塊沉入水中,與銀塊等重的水便溢流出來。
然后將銀塊撈起來,用塞克斯塔里俄斯量斗測出水的減少量,再將水倒?jié)M。按此方法,接著便把金塊同樣浸入盛滿了水的盆里,用同樣的方法加水并測量減少的水量,就知道減少的水不是等量而是少量的。這就符合同重量的金塊比同重量的銀塊的減少量。然后,又同樣把盆盛滿了水,并把王冠浸入,就發(fā)現(xiàn)由于王冠比同重量的金塊溢出的水較多,因而確認(rèn)在金里摻加了銀,承做的工匠顯然是一個詐。
【一個負(fù)號的缺失】
1962年,美國發(fā)射了一顆飛往金星的“航行者一號”太空飛船。根據(jù)預(yù)測,飛船起飛44分鐘以后,9800個太陽能裝置會自動開始工作。之后,電腦完成對航行的矯正工作,飛船就可以環(huán)繞金星航行,開始拍照,并向地球傳送有關(guān)金星的信息。
可是,出人意料的事情發(fā)生了。在飛船起飛后不到四分鐘,人們剛剛準(zhǔn)備慶祝起飛成功時,飛船一頭栽進(jìn)了浩瀚的大西洋。
這是什么原因呢?經(jīng)過科技人員的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)當(dāng)初在把數(shù)據(jù)資料輸入電腦時,由于一時的疏忽,把一個數(shù)據(jù)前面的負(fù)號給丟掉了。這樣就使負(fù)數(shù)變成了正數(shù),以至影響了后面的整個運算結(jié)果,導(dǎo)致飛船的繞金星飛行計劃徹底失敗。
一個小小的負(fù)號,一個小小的細(xì)節(jié)上的疏忽,使美國航天局白白浪費了大量的人力、物力和財力。
一條大船可能因為造船的木板上有個螞蟻洞而沉于大海,一座大廈可能因為一條鋼筋不合格而倒塌。所以,無論我們做什么,都應(yīng)該注意細(xì)節(jié),因為一個小小的負(fù)號的缺失,都會造成一架飛船的墜毀。
【民航飛機(jī)上為什么沒有降落傘】
2009年對于民用航空來說,不是一個安穩(wěn)年。每當(dāng)提到民航事故,總會有人掀起爭論,民航飛機(jī)上,為什么不給乘客準(zhǔn)備降落傘。說起這個問題,好多讀者都不理解,有人甚至認(rèn)為,這是因為航空公司偷工減料。到互聯(lián)網(wǎng)上搜索一下,對此給出的解釋也不少,但無論怎么解釋,總會有人提出各種詰問。但實際上,在民航業(yè)內(nèi),這早已是一個蓋棺定論的問題,并不存在什么爭議。
飛機(jī)在飛行中發(fā)生事故,我們分成兩種情況來看。先假設(shè)這架可憐的飛機(jī)失控了,其實這是非常稀罕的事兒,對于現(xiàn)代民用客機(jī)來說,要想完全失控還真不容易。完全失控意味著,要么飛機(jī)進(jìn)入了無法改出的危險狀態(tài)(如尾旋或風(fēng)切變),要么就是爆炸了,總之機(jī)身沒有辦法穩(wěn)定。在這種情況下,飛機(jī)就像調(diào)酒師手中的搖壺,乘客完全無法站立,更不用說跳傘。不過別擔(dān)心,這種情況是極少見的,否則的話,客機(jī)一定會設(shè)計彈射座椅。在沒有彈射座椅之前,降落傘在這種情況下完全派不上用場。
然而在絕大多數(shù)航空事故中,飛機(jī)都是仍然可控的,在可控的情況下迫降,成功率非常高。通俗地說,飛機(jī)無論出了什么事,最后都會落地,飛機(jī)員需要做的只是讓它落得輕一些,這并沒有想象的那么難。舉例來說,加拿大航空公司的一架波音767,在40000英尺的高空燃油耗盡,依靠無動力滑翔最終成功迫降,無一人受傷。美國阿羅哈航空公司一架波音737,機(jī)艙突然完全破損,前半段機(jī)身僅剩下地板,仍以過山車的外表迫降,僅失去了一名沒系安全帶的空姐。這是因為,現(xiàn)代飛機(jī)的動力和控制系統(tǒng),通常都有多套冗余,如果排除嚴(yán)重的人為失誤,出現(xiàn)傷亡性事故的機(jī)率極小。波音747有四套液壓操縱系統(tǒng),壞掉三套仍然能正??刂?,波音777有兩臺發(fā)動機(jī),只要一臺工作就能越洋飛行。如果飛機(jī)沒有失控,按照正確方法進(jìn)行迫降,根據(jù)以往的情況來看,出現(xiàn)傷亡的機(jī)會是很小的。
而跳傘可就不同了。在一個攝氏零下40度,嚴(yán)重缺氧的高度,一個既不是超人也不是007的普通人,抱著“有總比沒有強(qiáng)的心態(tài)”,打開艙門造成客艙失壓,然后抱著降落傘從接近0.8馬赫的飛機(jī)上跳下來,他可能既不會拉傘,也不會著地動作,也不知道落在什么地方……可以想見,這個生存機(jī)率有多大。假設(shè)現(xiàn)在我們處在一架發(fā)生事故、正在迫降的飛機(jī)上,給你一副降落傘,你想跳嗎?
如果你不想,這就是本文給出的答案,一個理智的人,在危機(jī)情況下會選擇兩害相權(quán)取其輕,而不是跳下去總比聽天由命強(qiáng)。因為此時你并不是聽天由命,站在你身后的,是100年來無數(shù)的頂尖科學(xué)家和工程師,還有經(jīng)過大量應(yīng)急訓(xùn)練的飛行員團(tuán)隊。也許有的人說,我就不相信科學(xué),就不相信技術(shù),就不相信飛行員,我就相信我自己——那這就是一種癖。放棄安全來滿足乘客的癖,這就不屬于航空公司該做的事了。
還有的人會舉出這樣的例子,有的飛機(jī)在發(fā)生事故后,在低空盤旋了很久才墜毀,這個時間完全可以跳傘。但問題的關(guān)鍵在于,那些飛機(jī)盤旋并不是為了等死,而是在尋找迫降的機(jī)會,成功迫降的機(jī)會是非常大的。迫降失敗都是在幾秒鐘的時間內(nèi)發(fā)生的,在這之前,沒有人能夠預(yù)料,據(jù)以往的數(shù)據(jù)來看,這種可能性也不會高于3%。所以這種事后諸葛的論斷,并不具有說服力,用過去發(fā)生的小概率事件去指導(dǎo)未來,也很難成為有效的做法——你把今天的彩票頭獎號碼背得滾瓜爛熟,也很難得到明天的頭獎。所以,即使在飛機(jī)上準(zhǔn)備了降落傘,在不能未卜先知的情況下,貿(mào)然跳傘也不是一個明智的選擇。
所以,民航飛機(jī)不需要降落傘。