王亚平：登太空讲台讲述宇宙奥秘

2013年6月20日上午10时，中国首次太空授课活动在天宫一号成功举行。由女航天员王亚平主讲，聂海胜辅助授课，张晓光担任摄像师，在大约40分钟的授课中，航天员们展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。全国约6000万名师生在地面课堂观看了这次太空授课。王亚平是继2007年美国女宇航员芭芭拉·摩根太空授课之后，世界上第二位在太空中授课的航天员。

悬空打坐与大力神功

航天员们现在是在远离地面300多公里的天宫一号实验舱里向大家问好！同学们都知道，失重是太空环境中最独特的现象。那么首先，让指令长（指航天员聂海胜——编者注）给大家表演几个高难度的动作。

聂海胜：好，没问题，那我就给大家表演一个“悬空打坐”吧。

王亚平：哎，我还有“大力神功”呢。（王亚平用一根手指轻轻一推，聂海胜飞了出去。）

单摆可以做圆周运动

同学们看，这是一个支架，这根细绳将小球连接在了支架上，形成了一个我们地面上常见的单摆。现在，我把它固定到我们的展示平台上。现在我把小球放到这个位置，同学们想一下，如果此时我松手，小球会出现什么样的现象呢？噢，它并没有像在地面上一样做往复摆动，那我们把它提高一点，放到这儿，再松手，嗯，它还是没有做往复摆动，这是为什么呢？因为在太空中小球处于失重状态，没有了回复力，所以不能像在地面上一样做往复摆动。

如果我们推小球一下，小球又会如何运动呢？同学们你们看到了吗？非常神奇，现在小球竟然在做圆周运动。好，我们换个方向再来给大家演示一下。哎，它仍然在做圆周运动，这是因为在太空中，小球处于失重状态，即使我们给小球一个很小的初速度，它也能绕摆轴作圆周运动；但是在地面上却需要一个足够大的初速度才能够实现。

陀螺旋转有别于地球

接下来我要展示一个我们小时候都很喜欢的玩具。这是一个“陀螺”。我们都知道，高速旋转的陀螺具有很好的定轴性，陀螺这一定轴特性在天上地上是完全一样的，因此有很多设备都是用陀螺组合来定向，在我们居住的天宫里，也安装了不少的利用陀螺的定轴性原理制作的仪器，用来测量航天器的姿态。

接下来我要给大家演示的现象，在地面上可是很难做到的，不过在太空失重环境中就很容易实现。你们要仔细地看哦！现在，我把静止的陀螺放在这儿，给它一个干扰力。哎，同学们，你们看到了吧，现在这个静止的陀螺在翻滚着向前运动，它的轴向发生了很大的改变。好，把它抓回来。现在，我要让它旋转起来，把这个旋转的陀螺放到同样的位置，给它同样一个干扰力，这次，它不翻滚了，而是晃动着向前走。

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太空中写不出“飞流直下”的诗句

接下来，要给大家演示一些与水有关的有趣现象。同学们看，这是一个我们在太空中喝水用的饮水袋，这里有一个止水架，现在我把它打开，如果在地面，此时水肯定是会流下来的。但是，在太空中失重环境下，水是不会自己流出来的。我想，如果诗人李白在天宫中生活，大概他就写不出“飞流直下三千尺”的诗句了。因为在失重状态下，根本就不可能会“飞流直下”。

接下来我要挤出一个水滴。同学们，你们看到这个可爱的、漂亮的小水滴，有没有想到“晶莹剔透”这个词呢？我真想多做几个，把它们串成一串水晶项链，送给你们。为了避免它到处乱飞，我要用独特的方法来收集它。正好可以润润嗓子。（王亚平张嘴把漂浮在空中的水滴吃了进去，这个奇妙的画面引起地面课堂上学生们一阵惊叹——编者注）

水膜表面张力大显神威

同学们看，这是一个金属圈，这是我们喝的普通水，那么我能用它们做出什么来呢？大家睁大眼睛注意看哦。首先把水袋打开，把金属圈慢慢地放到水袋里，轻轻地拉出来。同学们，见证奇迹的时刻就要到了。

我做成了一个漂亮的水膜。看来在失重状态下，普通水也可以形成这么大的一个水膜，这在地面上可是很难做到的，因为在地面上有重力的影响，所以水膜一出水，就容易破裂，而在太空中，由于处于失重状态，水的表面张力就会“大显神威”，所以就能轻松地形成水膜。

那这个水膜结实吗？我们来验证一下。现在轻轻地晃动它，同学们看到了，即使我来回地摇晃它，它也不会轻易地破裂。而是甩出来一些小水滴，不过这个小水滴我们要用吸水纸将它给收集走，避免它们到处乱飞影响我们的设备安全。

接下来，我要试着把一个中国结贴到水膜表面，看看它能不能承受这个中国结。贴上了！中国结已经被贴上了水膜的表面。

如果我们往水膜上加水它会出现什么样的变化呢？现在，我们一点点地往水膜上加水。现在水膜在一点一点地变厚。现在水膜已经变成了一个亮晶晶的大水球。你们看，这个水球像不像是一个透镜，透过它，你们还可以看到我的倒影呢。（地面课堂再次响起掌声，编者注）

现在我们向水膜里注入气泡，大家看到这两个气泡并没有融合在一起，而是单独存在着。看来不一样的环境会有不一样的现象哦！

刚才我们把气泡注射到了水球中，接下来，我要把带颜色的液体注入到水球中，看看又会出现什么样的现象。同学们看，这里面装的是红色的液体，现在我就把它慢慢地注入到水球中。

同学们，你们看到了吗？现在红色的液体在水球中慢慢地散开了。非常非常漂亮。现在，透明的水球已经变成了一个红色的水球。好，让摄像师的镜头多停留一会儿，我们多欣赏一下这美妙的景象。