邹盛铨
生活在地球上的人,长久地受着地心引力(即重力)的作用,使人们只能在地面上行动,而不能自由地在空间上下左右作任意距离和方向的飞行。人凭借自己肌肉的能力所能跳的高度,最高才二米多。人成了重力的奴隶,人类生活的一切方面都必须受到重力的限制。重力和重量是怎么一回事?人能不能制造出反重力的飞行器?人类从重力束缚下解放出来后将会引起如何的现象呢?了解和研究这一系列的问题,是非常有意义的。
重力就是地心对物体的引力。重量是物体作用在支承物上的力,要显示它的存在,必须有支承物阻止物体下降,受重力作用而自由下落的物体是没有重量的。不同的地理位置和高度,同一物体的重量也不相同。比如莫斯科一公斤重的物体,到赤道只有0.997公斤。原来我们居住的地球不是个圆球而是呈橘子形的。两极引力大,是因为它离地心近,赤道引力小,是因为它离地心远。根据牛顿的万有引力定律,这种引力与距离的平方成反比,也就是说,高度愈大,重量愈小。另一方面,还因为地球在自转,地面上的任何物体都随之作圆周运动,因而都受有离心力的作用,离心力和重力方向相反。所以物体的重量是由这两个因素相消的结果。懂得了这点之后,人们就可以找到减少重量和消灭重量的方法。当飞机以每秒钟300米的速度飞行时,重量减少了百分之0.15,以每秒2公里速度飞行的子弹,重量减少了百分之6,以每秒4公里的速度飞行时,重量减少四分之一,以每秒5.5公里速度飞行时,重量减少了一半,当人造卫星以每秒8公里的速度飞行时,重量就完全消失了。世界上第一个在没有重量的情况下生活过的动物,是坐在苏联人造卫星上的小狗“莱依卡”。由此可见,以足够的速度环绕地球作圆周运动,是可以减少和消灭重量的。但是,人造卫星上的重量虽然为零,而它还是受着重力的影响的,只不过重力与离心力平衡罢了。首先冲破重力锁炼的是苏联宇宙火箭,它以雷霆万钧之势挣脱重力飞出天外,永不回头。
不久以前,在巴黎的一次国际博览会上,出现了一件十分引人注目的展品:一个不大的金属圆盘悬空于离另一个金属圆盘上面30匣米的空中,没有任何东西系着或者支撑。这个魔术般的现象,是利用两个电磁场的相互作用,把上面圆盘举托在空中的。下面的圆盘是一个强力电磁铁,交流电通过时就形成强电磁场,上面圆盘由于感应,产生涡流,便出现第二个电磁场,其方向和下面圆盘产生的电磁场相反,二者的斥力恰好平衡了上面圆盘的重量。这是一种反重力装置,不过要消耗大量的电能。苏联莫斯科大学教授阿尔吉耶夫,第一个制成了不继续消耗能量而腾起的装置。他把一个铅环浸入液态氦中,使它冷却到摄氏零下269度,然后再拿一个用铁、镍、钼合金制成的强永久磁铁并朝超冷却铅环的方向慢慢下放。由于铅的超冷却,在铅中引起了超导电效应:金属失去了电阻而变成超导体。因为感应的结果,永久磁铁使铅环中形成闭合电路。于是超导体变为强力磁铁。此时永久磁铁和铅环之间的斥力,阻止上部永久磁铁下落,使之在空中飞翔。由于保持下部铅环的磁性不需要供给电流,所以这种反重力装置除在开初之外不再继续消耗能量(图1)。
图1
图2
最近,有的科学家根据广义的相对论,提出了关于“场的互相排斥”理论,他们认为磁场和静电场必与重力场相斥(图2)。根据这一原理,人们正在研究一个令人惊奇的题目,制造一种新型的飞行工具——反重力的飞盘。就是用某种方法在飞行器内形成强电磁场,使之与地球重力相斥,这种飞行工具不仅可以没有重力,而且还可以有“负的”重量,也就是说能自动离地,作任意飞翔,或者长期悬空不坠。同时,电磁场和重力的相互作用,还可以使它获得很大的推力,而速度可由零到每小时几千公里。
飞盘的构造原理是这样:它的外形像一个圆盘一样,盘的中心用铝制成,硬质边缘用有机玻璃制成,其环行边缘分为四个扇形部分,飞行方向的前后两个扇形部分内,各伸出一组金属棒作为两个电极,电极与铝盘之间用空气来介电(图3)。当前面的电极组接高压电源正极,后面电极组接负极时,所形成的电磁场与重力场作用的结果,使飞盘得到升力而上升。与此同时,这两组电极分别使附近空气带电且达到饱和。飞盘在电场和重力场的影响下,开始从附近已带电的空气中向正极前方未带电的空气前进。只要继续不断的供给电能、飞盘就可继续飞行。电极充电愈多,二场的作用就越强,飞盘的前进速度就愈大。
图3飞盘俯视图
现在研究的中心问题是,设法使飞盘的电压增大1千5百万伏(15,000,000 V)。这样的超高压所引起的反重力,足够使载人的飞盘,从事普通飞行或星际飞行。
据外国航空刊物报导,目前有一种飞盘模型,直径为24.5公尺,可能容纳10-12人,水平飞行速度可达每小时320公里,升限可超过4000米。它可以在低空飞行,并能完成一般飞机和直升机的各项动作。
各国科学家和研究机构,都在极积进行飞盘的研究,目前已经取得了不少进展。
许多科学家认为,重力场是由极其微小的“重力子”组成的,其半径只有十万亿分之一(10-54)厘米,这种粒子含有难以想象的能量,比电子、原子核能量大得无法估计。如果能够找到这种“重力子”并加以控制,可以取得极为巨大的能量。同时,如果找到了“负重力子”,还可以制成负重量的飞行器,它不会下落,而是上升。那时候,人类就可以说真正从重力下解放出来,人们可以借反重力飞行器,随心所欲地到空间去旅行了。无疑,这会引起生活上和技术上的极大变革。
控制了重力之后,劳动将不再沉重,人可以毫不费力地举起几吨重的物体;地面上的桥梁、隧道、公路、钢轨将会消失,现在的交通工具将会绝迹,而为反重力飞行器所代替;城市将变为立体城市,不仅有地平面的大街,而且还有上下的街道;每年的“五一”、“十一”游行队伍将不只几十万人,而是由几千万人组成的立体队伍,通过雄伟的天安门;在同温层有我们的科学站,在月球上有我们的居民点,人们可以毫不费力地到火星、金星上去走亲戚。人类像候鸟一样夏天到北方、海滨湖畔避暑,冬天又飞到南方避寒。更美妙的是,人们在作旅行的时候,总是背着自己舒适讲究的房子,以极高的速度,达到任何遥远的目标。
图4宇宙飞船是利用具有巨大的反磁特性的材料作成的,它受到地球磁场排斥