走進不科學!
從萬米高空掉入過海麵的同學都知道。
當你所在的高度足夠高、速度足夠快的時候,撞擊水麵時水就感覺起來越硬。
一般超過百米以上墜落,‘效果’基本可以等同於砸落到水泥地麵。
很多營銷號或者所謂的科普博主會告訴你這是因為水有表麵張力,但實際上並非如此。
導致這種情況的實質原因,其實是在於水在常規狀態下的不可壓縮和慣性。
舉個例子。
比如你把手指伸進水中,發生了什麼事?
手指占據了原本那些水存在的空間,這部份水受力移動,讓出了一個位置容納你的手指。
這部分水的旁邊還是無法壓縮的水,無法與這些水融合,所以隻能擠壓其它位置的水,讓其向水麵鼓起。
也就是說,一隻手指進入水中,就是擠壓了一隻手指體積的水運動,這當中並無緩衝時間。
因此速度低時漣漪,速度高時水花四濺。
人體入水就是這麼回事,你要讓水在01秒內讓開,需要的力不算大,但你速度太高,要讓水在00001秒內讓開,水的慣性力非常巨大,作用於人體受不了。
眼下的東風二號亦是同理。
它落入水麵時的速度接近10馬赫,在受到水麵慣性力的一瞬間,它的體表便因為無法承載這股力而出現了裂縫,
在很短的時間裡。
啪啪啪
這些裂縫迅速擴張到了東風二號的整個體表,同時觸動了戰鬥部的承接結構。
在0003個微秒裡。
戰鬥部中的核燃料瞬間完成了鏈式反應,第一步的裂變反應發生,溫度大概在
1500萬度。
這個溫度並非實測數據,計算原理是將反應碎片所帶走的平均動能換算為溫度,也就是表征方法為一段較短時間內一定體積內粒子的平均動能。
緊接著。
巨大的輻射能以軟x射線的形式經過輻射通道迅速傳給次級,對次級的氘化鋰進行壓縮。
三微秒內。
氘化鋰被壓縮後,同樣也對鈾235組成的“火花塞”進行了擠壓,導致其超過臨界狀態。
此時次級爆炸產生的中子正好進入,點燃“火花塞”發生裂變爆炸。
這樣初級爆炸和“火花塞”爆炸共同作用在氘化鋰層上,形成內外夾擊,終於產生了足夠高的溫度和密度,引發聚變反應。
此時的溫度高達
15億度!
理論上來說這個溫度之下,任何物質都會瞬間化作飛灰——除了博人傳。
但是
彆忘了,這裡並非陸地,同時導彈並非筆直刺入水中,它的運動軌跡是拋物線末端的俯衝,彈頭與水平麵之間存在著一個夾角。
這個夾角的數值並非某個隨意的數字,它的數值事先被精確計算過,大小是
1486°!
對於東風二號的結構而言,這個角度與海洋的環境相結合,便會誕生出一個物理學領域的奇跡。
按照曆史發展。
在今年的十二月份,物理學家弗裡曼·戴森也就是戴森球概念的提出者,會寫下一個赫赫有名的備忘錄。
他在備忘錄中討論了8種可能的新型武器係統,這些係統看起來在不遠的將來都可能實現,戴森還逐一概述了這些係統的潛在軍事用途以及潛在危害。
在這份備忘錄裡,弗裡曼討論的8個想法中有一個,就是使用十億噸當量的核武器來引發海浪。
其中有一個相當駭人的段落,描述了在馬裡亞納海溝中引爆十億噸當量水雷的效果
“對破壞效果的定量分析還未進行。粗略估計表明引發的海浪將會高出海平麵200300英尺(約6090米),或者進入距海岸200300英裡(320480公裡)的內陸地區——取決於波浪首先抵達哪一個極限。”
不過後來伯納德·勒·梅沃特的研究否定了這個猜想,他證明了另一個物理學過程
核彈在水下爆炸時會產生一個充滿熾熱氣體的空腔,這個空腔會先蒸發海水,然後空腔上浮形成一個巨大的水蘑菇。
換而言之。
而如果導彈以某種速度俯衝進海麵,自身的衝擊力會先擠壓出一處沒有海水的區域,接著空氣受熱會發生體積膨脹,真空帶將附近的低空氣體卷入,從而從下方產生氣流托住雲團。
而在梯度下降方法中,其迭代公式為xk+1xk?γ?fxk,其中γ是大於0的固定值。
假設每xk都來自一個連續函數x:r+?rn,也就是核彈能量的發散為360度,並且進一步假定每次發散都是隨機的。
那麼會有xt+γ?xk+1xt?xk?γ?fxt。
這個形式非常有意思,如果令γ→0,那麼該式左側就是x在t處的導數,這樣一來,x就是如下常微分方程的解
x˙t??fxt。
通過梯度下降中每個測試點間線性插值來代替梯度流,就會發現其中有一個軌跡是空置的。
引入東方二號導彈的結構參數,這個軌跡對應的入射角度便是
1486°!
也就是這個區域由於氣流、熱量的對衝,自身會形成一個不會受到衝擊和高溫的真空區域。
這出區域也叫做鞍點,意思就是馬鞍的最低點。
這個概念可以勉強理解成台風裡的台風眼,即便是17級的超級台風,台風眼中也依舊平靜無比——雖然這個解釋和洲際導彈沒有半毛錢關係
當然了。
這個區域與常溫之間依舊有所距離,畢竟這裡隻是隔離了傳導和對流,輻射自帶的熱量還是隔絕不了的,畢竟這玩意兒帶著的是射線。
但由於缺乏了前兩者,這處鞍點的溫度也就能達到七八百度而已。
對於耐高溫材料的數據艙來說,這個溫度離它的極限還有三四百攝氏度的差值呢。
沒錯。
此時此刻,出現在這個區域中的物體,正是導彈的數據艙!
在之前基地內部進行的導彈事項討論過程中,有部分同誌曾經提出過一個疑問
導彈爆炸中心溫度極高,如果是體積巨大的物體比如說巡洋艦或者航母之類的巨物或許還有殘存部分軀體的可能性,但數據倉也就洗衣機大小,這玩意兒怎麼能在爆炸中心的高溫下保存下來呢?
為此有些基地領導還認為數據艙可能會先行脫落,出現在爆心一兩公裡外,這樣就可以很安全的避免化作灰燼了。
反對者則認為這種做法會影響導彈的運動軌跡,況且數據艙記錄的參數也應該包括導彈爆炸瞬間的某些數據,如果先一步脫落,那麼便會錯過很多核心信息。
就在雙方僵持之際。
大於推了推眼鏡,低調的拿出了自己計算出來的鞍點區域數據(注原本曆史裡鞍點就是大於算出來的,而且很離譜的是當時燕大的150機小組在同步計算,大於比150機提前六個小時算出了鞍點)
這同樣也物理學的奇妙所在。
它可以讓粒子具備12的自旋,可以讓物質出現波色愛因斯坦凝聚態,可以讓返回地球的探測器按乘波體軌道優哉遊哉的打水漂,也可以讓上億度的環境裡存在一個相對低溫的“禁區”。
不學數理化,生活處處是魔法。
視線再回歸現實。
數據艙的大小事先同樣經過大於的計算,在離開彈體的一瞬間,這個洗衣機大小的數據艙便進入了特殊的鞍點區域。
卡拉比–丘流形的同胚結構讓衝擊波按照雅克比行列式的數學規律迅速形成了一個對衝區域,像是旋渦的中心點一般,周圍“水流”(實際上是能量)在高速旋轉,但它卻巋然不動。