“Ban音!”“Peng!”“Dong!”這里不是《速度與激情》的片場,也不是拆除百米高樓的爆破現(xiàn)場,而是酷炫的爆炸科學(xué)實驗室!今天,栽,cooper博士,將用最刺激的爆炸,全程轟炸你們的腦袋!請各位戴上虛擬現(xiàn)實目鏡,抓緊座椅扶手,我們先來體驗一把全宇宙最頂級的爆炸。
他們?yōu)槭裁聪嘈庞钪嬖从谝粋€點?
打個比方,想象你周圍一開始擠滿了人,然后這些人四散開來,離你遠去。我們現(xiàn)任用望遠鏡對準太空,看到的就是相同的景象:所有的星系、恒星的運動方向,都距離彼此越來越遠,所以我們推測,它們最開始都是從一個中心點出發(fā)的。
可是我要告訴你們,宇宙大爆炸其實是個“冒牌貨”!它并非真正意義上的一次爆炸,而只是速度很快的“變胖”過程。但這并不妨礙我們把它叫做“大爆炸”,因為它所釋放的能量就等于全宇宙能量的總和。哪個爆炸還能比得過它?
超新星:宇宙終極核爆
宇宙里最大爆炸的“本尊”究竟是誰?現(xiàn)在,虛擬現(xiàn)實目鏡將帶領(lǐng)大家飛離地球,來到幾百光年外的另一個星系。你們的正前方,是一顆質(zhì)量比太陽大好幾倍的恒星,它的氫已經(jīng)燒完,生命即將終止,突然——是不是被一陣耀眼的強光亮瞎了眼?因為這股亮光比之前強了1億倍,足以照亮整個星系,在幾百光年外的地球上也能見到。同時,它的內(nèi)部物質(zhì)以十分之一光速向外飛出,釋放的能量超過太陽一生釋放的總和。這就是超新星爆發(fā)——宇宙的終極核爆。
看完了宇宙的高能爆炸,下面輪到我們來近距離接觸爆炸了。請各位取下虛擬現(xiàn)實目鏡,戴上護目鏡,捂好耳朵,跟著我繼續(xù)前進!
爆炸很可怕
在“親近”爆炸前,我要狠狠吐槽那些不靠譜的導(dǎo)演!一聲巨響,汽車被炸上天,主角一個優(yōu)雅的撲倒,毫發(fā)無傷地站起來,拍拍土繼續(xù)跑。
這主角光環(huán)也太明顯了吧?真實的爆炸從來不會這么友好。炸藥一旦被點燃,就會迅速釋放大量高溫氣體,產(chǎn)生巨大的沖擊波。這股沖擊波有多猛?它的傳播速度超過1500米每秒,比空氣中的聲音還跑得快;帶來的高溫可以熔化鋼鐵(2000-4000攝氏度);壓力大得可以壓扁汽車(1萬個大氣壓)。而這一切都發(fā)生在0.000001秒內(nèi),短得讓你基本感覺不到。
所以爆炸現(xiàn)場的主角們不是被燙死,就是被沖擊波的壓力弄成耳聾或者腦震蕩。而沖擊波的高壓與周圍的空氣存在巨大壓力差,會掀起短時狂風(fēng),把倒霉的主角卷上天,再重重地扔到地上,同時把他穿的衣服剝個精光。請問,除非是鋼鐵俠,血肉之軀的主角誰還能活著把電影演完?
燥炸有“形狀”
爆炸的沖擊波威力強大,那么,它到底是個什么樣子呢?下面我們就通過水下和泥土里的爆炸來一探?jīng)_擊波的真容!
水下高速攝影機抓拍到,炸藥爆炸瞬間,高溫氣體在水中形成了一個球形大氣泡,這就是沖擊波的外形。水比空氣稠密得多,這個氣泡可以瞬間達到10萬個大氣壓,速度達到6000米每秒,是名副其實的“水拳”。人如果被它來上一拳,胸腔部可能被壓碎。大氣泡由于受到水的浮力,很快上升到水面。由于氣泡里面的壓力比外界空氣大得多,所以你就看到了最后這一幕:氣泡驟然崩裂,把水濺得老高。我很抱歉沒有提前通知你們把正在拍照的手機收起來。
接下來,請隨我來到室外,觀看地下炸藥的爆炸瞬間。爆炸沖擊波迅速在地下形成了一個大空腔,就像你閉上嘴巴,使勁鼓起腮幫子一樣。這個大空腔不斷隆起,把巖石和泥土拼命往外擠,將地表撐爆,土石都飛濺出去,在地上留下了一個“大漏斗”。
爆炸也能讓生活更美好
見證了爆炸令人毛骨悚然的威力,趕緊壓壓驚,看看我們又是如何制服這個發(fā)怒狂、讓它老老實實為我們做事的。
1汽車安全氣囊:里面添加的是一種叫做疊氮化鈉的東西,碰撞會使它爆炸并迅速釋放出大量氮氣,充起氣囊。
2汽車發(fā)動機:汽車輪子每轉(zhuǎn)兩圈,發(fā)動機里就發(fā)生了一次小爆炸——汽缸吸入汽油和空氣后,活塞上升,使得汽缸內(nèi)壓力升高,最后火花塞點火,爆炸!將活塞猛地往下推,帶動車軸讓輪子轉(zhuǎn)動。
3煙花:煙花里塞滿了火藥。爆炸產(chǎn)生的高溫,點燃了煙花里的金屬粉末,比如鎂、鋁和銻,這些金屬燃燒時會產(chǎn)生不同顏色的光芒,使得煙花看上去五顏六色。
4用爆炸來滅火:澳大利亞工程師Graham Doig正在實驗用爆炸來滅火。爆炸產(chǎn)生的沖擊波可以像我們吹滅生日蛋糕的蠟燭那樣吹滅火焰。這將在難以撲滅的森林火災(zāi)中派上大用場。
火藥配方,就這么簡單
接下來,最刺激的環(huán)節(jié)到了——我們自己來做炸藥!當(dāng)然,是為了科學(xué)的目的。我正在做的和1000多年前中國唐朝的煉丹師們沒有區(qū)別。那時,他們會把各種八竿子打不著的東西混到一起,希望做出長生不老藥來??上чL生藥沒搞出來,卻陰差陽錯弄出了黑火藥。沒錯,人類最早使用的炸藥,幾乎都是煉丹師們瞎配出來的。
我面前三個小碟里裝著的,就是合成火藥的神秘配方,分別是硝酸鉀、硫磺和木炭。硫磺和木炭都是普通的燃料。關(guān)鍵就是硝酸鉀,加熱時能放出氧氣,使得火藥就像自帶氧氣瓶一樣燒得比誰都旺,都快。
炸藥小史
①黑火藥
由古代中國的煉丹師最先開發(fā),不過它爆炸后會產(chǎn)生一些討厭的固體顆粒,弄得煙塵彌漫。
②硝化纖維
1846年,一名瑞典人不小心把濃硝酸灑到了桌上,他趕緊用棉布把桌子擦干。當(dāng)他把浸染了硝酸的棉布放到爐子上烘干時,棉布迅速一燒而光。他無意中發(fā)明了硝化纖維,一種比火藥更加高效的炸藥。把它們?nèi)M封閉的管道里,點燃就會發(fā)生爆炸。
③硝化甘油
諾貝爾發(fā)明的炸藥用的就是它,在玻璃瓶中就像油一樣。我倒出一些在鐵板上,用榔頭來砸它,請不要眨眼——“砰!”直接爆炸,無需點火!硝化甘油性情暴躁,這家伙不僅用來炸山、開礦,還是非常有效的緩解心絞痛的藥物。
④TNT
當(dāng)之無愧的炸藥之王?;瘜W(xué)家把TNT叫三硝基甲苯。它比硝化甘油溫和得多。搖晃、敲擊都不會自己爆炸。所以它需要雷管來引爆。雷管里裝的是和硝化甘油一樣暴躁的炸藥雷酸汞。
另類爆炸
還以為爆炸=竄天大火球+遮天黑煙云?作為曝炸專家,我得告訴你,只要在極短時間里,什么東西突然膨脹到比原來大上幾千倍,溫度也高上幾千倍,而且上不封頂,就算一次爆炸——這樣一來,連空氣都可以曝炸!而且不只是小火星才能引發(fā)爆炸。
①爆竹炸上天
2000多年前,一群戰(zhàn)國時的人坐在篝火邊,不知誰往火堆里扔了一根竹子。竹子內(nèi)部是一節(jié)一節(jié)封閉的空腔,里面的空氣受熱后,壓力急速增大。最后一舉把竹子炸上了天。這就是高壓氣體爆炸。
②冷爆炸
爆炸總是把人燙個半死?有時候太冷也會爆炸。做飯洗澡用的天然氣在零下162度時就會變成液體,便手運輸??梢坏┯錾蠝囟雀哂?攝氏度的水,在一眨眼間體積會膨脹600多倍,又變回氣體,能把周圍的東西掀上天。
我不用明火。就能引爆這個玻璃管里混合的氫氣和氯氣。請不要直視。捂好耳朵——“咚!”光照可以激活這兩種氣體的分子,催促它們迅速反應(yīng),然后爆炸。
④空中核爆炸
1962年7月9日這天,美國夏威夷島上,所有的報警器突然一齊大響,電線上噼里啪啦直冒火花。這到底是怎么回事?就在1400千米外的太平洋小島上空,美軍剛剛進行了一次氫彈試驗。氫彈在高空爆炸時,除了把周圍幾十千米炸個底朝天外,還向外發(fā)射電磁脈沖。在空氣中產(chǎn)生電場。遠播上千公里。破壞、燒毀那里的電子設(shè)備。如果在美國中部480千米上空引爆核彈,整個美國和加拿大都會陷入停電、通信中斷的混亂之中。
哈哈!我的爆炸實驗室是不是很刺激?下次再來時,別忘了:不帶火柴和打火機,別穿容易產(chǎn)生靜電的化纖服裝,別把好奇心體現(xiàn)在亂晃或者瞎踢這里的瓶瓶罐罐上,我可不想毫無準備地體驗一次爆炸!