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小世界 LITTLE PLANET

Q.如果有一顆小行星非常小,但質量卻非常大,那麼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·聖-埃克蘇佩裡寫成,講述了一個來自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。1這本書表面上是寫給小孩兒看的,但你卻很難說這本書到底是寫給誰看的。但不管怎樣,這本書肯定找對了讀者,它是史上銷量最多的書之一。

《小王子》一書寫於1942年。在這個時間段寫關於小行星的故事挺不錯的,因為在1942年人們甚至都不知道小行星長什麼樣子。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亮光。事實上這就是「小行星」(asteroid)一詞的來源——意思是「像星星那樣的」。

直到1971年,「水手9號」探測器造訪火星並拍下了火衛一和火衛二的照片後,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「小行星就像是坑坑窪窪的土豆」的印象。

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、空氣和一枝玫瑰的小行星。在此不應該批評這本書一點都不科學,一是因為它本來就不是一本講小行星的書;二是它開篇就是一個寓言,講述成年人總是從字面意思看待一切是多麼地愚蠢。

因此我不打算用科學去削減這個故事,相反我打算看看科學能不能加進去什麼神奇的東西。如果確實有一顆超級密實的星球,並且表面重力大到能讓人在表面上走動,那麼它肯定會有一些十分驚人的性質。

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

如果你站在星球表面,那麼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:就像你躺在橡膠球的彎曲表面上,或者你躺在旋轉木馬的地上,並且頭靠近中心。

星球表面的逃逸速度約為每秒5米。這個速度比百米衝刺要慢,但其實還是挺快的。作為經驗估算,如果你沒法扣籃,那麼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於,無論你朝哪個方向前進2,只要你跑得比逃逸速度快,並且你不是正衝著地面而去,那麼你就能逃出這顆星球。這意味著你可以通過水平跑動,並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於逃逸速度,那麼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,那麼手受到的引力就會比身體其他部分受到的引力大很多。如果你一隻手往下伸,那麼你身體的其他部分就會被向上推,也就是說,你身體的其他部分感受到的引力要更小一些。實際上你身體的不同部分都試圖待在不同的軌道上。

如果一個很大的物體——比如說月亮——處於這種潮汐力作用下,那麼它一般會裂成碎片並形成一個光環。3但這事不會發生在你身上,只是你的軌道會變得很隨機,並且很不穩定。

拉杜·D.魯傑斯庫和達尼埃爾·莫爾塔裡在一篇很有意思的論文裡研究了這些軌道。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,即使質心並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,最後一頭栽倒在星球上。

這種分析並不是無聊為之,它其實可以用於實踐。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——就像自由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裡運回,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。

但對於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,就很有可能飛進軌道,翻轉成一團,並把午餐吐出來。

不過你要是豎著跳就沒什麼問題。

聽說小王子和邁阿密熱隊簽約了,克利夫蘭的《小王子》迷們很不高興。

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1.但並不是每個人都這麼想。馬洛裡·奧特伯格曾在the-toast.net上撰文稱《小王子》講的是一個富有的小孩兒強制要求一位墜機倖存者給他畫畫,還批評他的畫風。

2.……這也是為什麼它實際應該被稱為「逃逸速率」——這裡速率的無方向性(速度有方向性)莫名其妙地變得重要起來。

3.這大概是刺蝟索尼克的遭遇。