飞行中的科学

“坐在航站楼里等待起飞时，乘客会有3种情绪：无聊、兴奋和恐惧。通常无聊首当其冲。”飞行也许是抵达遥远目的地最快的方式，但它包含大量的等待时间。跑道上的油味或飞机引擎飞动的声音会让乘客感到兴奋。再爱坐飞机的人也会感到恐惧，因为坐在金属和塑料做的机舱里悬在万米以上的高空非常不自然。

克莱格用物理学解释了飞机何以能飞得起来，也试图用统计数据来帮助人们克服对飞行的恐惧：“每年死于飞行事故的概率仅为一点二五亿分之一，飞机的安全性是火车的3倍、汽车的12倍。实际上，在上班的6个小时中发生致命事故的可能性比6小时的飞行中还要高。”

他写这本书的主要目的是帮助人们化解等待登机时的无聊情绪。“你只能在免税商店里逛那么多圈，喝那么多咖啡。不妨在这段时间里看看起飞前在地面上你会遇到的高科技。”克莱格从安检使用的X光开始讲起。机场使用的X光机有两套探测器，一个在另一个后面，以金属板隔开。较弱的X光会受到金属板的阻挡，只会被前面的探测器记录下来。更强的X光会穿透金属板，两个探测器都收得到。用两种强度不同的X光能在操作员的屏幕上产生不同颜色的图像。这样的话，图片就能区分植物、塑料和炸药（通常扫描出来是橙色）等软的物体，以及只有更强的X光才能穿透的物体，通常显示为绿色。这使得图像更有层次，安检员一眼就能区别出行李中不同种类的物体。

早年安检时还会称乘客的体重。飞机的装载对重量很敏感，航空公司要依据平均体重判断全体乘客占了多少载重。估计乘客的重量时就曾经出过一次问题。从德国起飞的一架飞机勉强才飞起来。后来才知道，那个城市有一家造币厂，很多乘客是做硬币买卖的，衣兜里装满了硬币，因为怕托运的话会被人偷走。这些硬币成为意料之外的负重，影响了飞行员的判断。

希思罗机场第一任驻场作家阿兰·德波顿说：“作者是一位不加掩饰的飞机极客。关于飞机的一切都令他着迷：它们有多重（波音747重达400吨），它们的洗手间是怎样运作的，它们对我们的身体有何影响。他的好奇心扩展到了机场，他把机场变成了充满不为人知的事实的游乐场，而不是我们通常以为的无聊的购物中心。我认为自己很了解航空学问题，但他在每一页上仍用一些新的东西使我感到意外。比如，他解释了为什么永远都不会有电力飞机。原因是，要产生10公斤航空燃油的能量，需要1吨电池。”

( 《飞行中的科学》 )

BBC曾在2002年报道说，一位女乘客在起身之前按动了冲水按钮，让她感到惊恐的是，她的身体被吸在了座位上，要在技术人员的帮助下她才得以脱身。但随后的调查表明，并没有发生过这样的事故。不过，飞机的洗手间使用的确实是真空冲水系统。这是因为要携带足够多的水用于冲马桶的话，会极大地提高飞机的重量。为了避免出现问题，冲水按钮通常安装在马桶盖后面，不站起身来就无法冲水。

克莱格用基本的物理学原理尤其是牛顿的运动法则解释很多现象。他清楚地阐述了这些法则如何应用在飞行上。他还在理论探讨外加上了很多简单的实验，其中很多坐在座位上就可以做。比如，用小的硬币就可以比较透过飞机窗户看到的远处的物体的大小，以此来判断你的海拔高度。或者，在等待空乘人员送来食物时，你可以用嘴吹折纸，来演示起飞的物理学。

克莱格还强调，通常被认为没有实用价值的爱因斯坦的狭义和广义相对论对GPS的运作来说至关重要。如果相对论的基本原理不正确的话，GPS一天里会偏移1英里。因为在离地球更近的地方重力更强，地球上的钟比GPS卫星上的钟走得要慢一些，必须加以调校。

作者还提供了一些很有趣的逸闻：因为有些人害怕数字13，很多机场没有13号登机口。为了防止乘客注意到没有13号登机口，并认为14号不吉利，希思罗机场的4号航站楼的12号和14号登机口在大楼的两端，所以不是一下子就能看出没有13号登机口。作者还说，是时差引发了苏伊士运河危机：美国国务卿约翰·福斯特·杜勒斯承认，因为飞行后很疲倦，他做出了错误的判断。

克莱格指出，在飞机上，茶不能像在地面上那样烧开到100摄氏度，由于机舱内的减压环境，舱内的压强相当于海拔8000英尺高处的气压，水的沸点降低到了90摄氏度。好在这种开水最适合用于泡绿茶。■

（文 / 小贝） 科学飞行