(广东卷·物理试题)
5. 人造卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星所受万有引力F与轨道半径r的关系是()
A.F与r成正比 B.F与r成反比
C.F与r2成正比 D.F与r2成反比
参考答案:D
1
“万有引力定律被发现并非是牛顿一个人的功劳。早在十七世纪初,开普勒就发表了他关于行星运动规律的重要发现,也就是开普勒三定律。随后,伽利略、笛卡尔、胡克等人都据此发表了很多关于行星引力的重要观点,甚至已经推导出了引力与距离之间的关系。正因为有这些前人开路,牛顿最终才凭借自己已清晰把握的力学和运动学原理,构建了一个简洁的公式来描述宇宙万物之间的引力相互作用,这就是所谓的万有引力定律。”
讲到这里,李翊军背过身去,面向黑板,沉默了许久,似乎在和某种未知的力量进行着无声的顽强抗衡。直到身后响起窸窣的细语声时,他才颤抖着拿起粉笔,艰难地在黑板上写下了一个简短的公式:
写下这个公式似乎耗尽了他所有的力气。他叹了口气,双手用力撑在讲桌上,低头沉声道:“大家看一下这一节的例题。”然后便逃离了教室。直到走过这层教学楼的转角,看到云雾缭绕的远方时,昏昏沉沉的脑子才稍微清醒。每次在课堂上讲这些荒谬的“知识”,在黑板上板书这些内容,都让他痛苦不已。
“你也在疑惑,是吗?”
身后传来的声音吓了他一跳。转身看去,他很快认出了说话的人——是叶文,也是同学口中的文仔。
“你怎么出来了?”
文仔并不回应李老师的质疑,而是直直地看着对方,再次问道:“你也在疑惑,对吧?”
“我不知道你在说什么……”李翊军转过头去,不敢让学生看到自己眼中惊慌的神色。
“呵呵,好吧,那我不妨把你心里的疑惑说一说。”文仔不疾不徐地讲了起来,“万有引力定律,是艾萨克·牛顿在1687年出版的经典之作《自然哲学之数学原理》中首次发表的研究成果。他指出万物之间的引力与物体的质量成正比,与彼此的距离平方成反比——这个著名的引力定律,也让牛顿享有了‘宇宙立法者’的美誉。可以说,在现代社会,只要受过中等教育的人,没有不知道这个定理的。”
李翊军张了张嘴,似乎想要辩解些什么,但还没等他说出口,文仔突然厉声说道:“可是我们的老师,我们的教材编写者,我们的整个教育机构,却集体篡改了这个伟大的定律,竟然无耻地把距离的平方改为了距离的一次方!你难道不想要解释一下吗?”
文仔皱起眉头,瞪着眼睛看着李老师。
他是真的生气了。教材上的知识越来越混乱,不管是化学教材、物理教材还是生物教材,都有一堆的问题和错误。而且,大部分错误都很奇葩,仿佛要和整个现代科学体系决裂。今天,文仔抱着最后一丝希望,听老师如何教授牛顿的万有引力定律。因为,他真的不能再忍受了。他决定找老师问清楚,这一切到底是为了什么。
“好!很好!”李翊军转过身来,一点也没生气,反而露出了笑脸,“你是第一个对我提出质疑的学生。看得出来,你之前就接触过万有引力的相关知识,所以你知道引力是和距离平方成反比的。可惜啊,大部分学生并没学过万有引力定律,所以我说什么,他们就立刻当真了。”
“那是他们太蠢!”文仔对李老师出乎意料的坦率感到有些惊讶,不过他仍然不能接受这种“因为之前没有学过,所以就无法判断其对错”的观点。“科学理论的一个重要特点就是自洽性。不管是在逻辑演绎上,还是在数值计算上,一个正确的理论应该能自圆其说。所以,判断引力和距离的几次方成反比,并不需要是否‘学过’这个定理,而只需将其进行简单的推演。”
“哦?”李翊军颇有兴味地看着文仔,示意他继续说下去。
“随便举个例子。假如我接受教材上的万有引力定律,承认引力和距离的一次方成反比,那么我们来计算一下地球围绕太阳的线速度是多少吧。若将万有引力作为向心力,我们把两个公式连接起来,作为一个方程,代入太阳的质量和地球的公转半径,再结合万有引力常量——啊哈,算出来了!答案是一千一百五十二万千米每秒。那么请问老师,光速是多少?”
“三十万千米每秒。”
“太棒了,地球的公转速度是光速的三十八倍!看来爱因斯坦的相对论也是错的,光速并不是宇宙的速度上限。”
“你说得没错。”李翊军赞同道,“你也许还没有看到,在新教材的最后一章,关于光速是宇宙的速度上限的提法已经被删除了。”
“他们还真干得出来……”文仔已经不知道该说什么好了。
“好了,老实跟你说吧,我很清楚,这些教材里写的全是鬼话。问题是,我也没有办法。”李翊军叹了口气,“我几次三番地向备课组长、校长反映,可是一无所获。校长曾经多次向我暗示,这次教改是国家最高层直接布置下来的,要我当作政治任务去完成。”
文仔越发疑惑了。事情似乎比自己想象的还要复杂。
“那我们怎么办?真要按这样的教材继续学下去吗?”
“暂且先忍耐一下吧。”李翊军向四周看了看,然后低头靠近文仔,小声吩咐道:“你下去联系一些学生,等我安排。”
“安排……什么?”
“我们逃出去——逃出这个学校,去看看外面的世界到底发生了什么。”李翊军的声音愈发低沉了,“学校已经封锁了一切对外通信,不管是老师还是学生,都很久没有和外界交流了。我怀疑只有校长一个人能够和外面联系,近期教委的所有通知都是通过校长来传达的。”
“不错,自从‘禁书’过后,所有通信都切断了。”
“我怀疑外面出了大事!”
一阵凉意突然从脚底窜起,瞬间笼罩了文仔的全身。是的,他突然意识到,这一切的根源正是来自于外界。教育部大幅修改的课纲,其内容的谬误可谓丧心病狂。这必定不是毫无缘由的。
外面一定发生了极其严重的事件——文仔坚信这一点——严重到就算篡改万有引力定律也在所不惜。
2
陈松再次伤痕累累地从测试的教室里走出来,用手轻轻地揉了揉肩上灼热的部位,一股难忍的刺痛袭来,像是有某种异物正往自己的体内钻去。
“你错了五道题吧?”
背后传来的声音很熟悉,陈松头也不回地应了一声。
“我今天也被电了一次。”古河走过来,拍了拍陈松的手臂,“你没事吧?”
“还行吧。”陈松咬了咬牙。
“有件事我很奇怪。”古河犹豫了片刻,然后问道,“我发现,只要有水的分子式,你都会写错。从上周开始,我就发现你有这毛病。可为什么你总是一直错下去呢?你没有看过新教材吗?”
陈松皱着眉头,叹了口气,说:“你也许不相信,我还在小学二年级的时候就知道水的分子式怎么写了——那是我人生中学会的第一个分子式——一个氧气分子,像圆圆的脑袋,两个氢分子竖立在两边,像站立着的四只脚。”
古河饶有兴味地听着,“挺形象的。是谁教你的?”
“我哥。他那时已经上高中了,每个假期他都帮我辅导功课。我有时会因为好奇翻看他的课本,看到什么就问什么。那些问题其实都挺无聊幼稚的,而我也只是无聊了,想和他说说话,可他总是无比认真地回答我,好像真觉得我能听懂一样。
“哥哥的功课一直很好,家里的墙上贴满了他从学校领回来的各种奖状。我一直觉得他是个很无聊的人,因为他除了看书,对别的事情都不感兴趣。我放学回家之后,要么是和隔壁的小孩一起去晒谷场踢球,要么偷偷地去水库摸鱼,一点也不像我哥。我一看到书就头疼。有一次我问我哥,你已经是学校的第一名了,为什么还要这么努力看书?他想了想,然后认真地告诉我,看书并不是为了考试,我们之所以学习,是因为想要知道这个世界的真相:为什么太阳总是从东方升起,为什么有白天黑夜,为什么磁铁能够吸铁,为什么鸟儿可以在天上飞,为什么会有闪电、地震和台风,为什么人不能像鱼一样在水里生活,等等。人对于自身所处的世界充满了无限的好奇——这正是人与动物最大的区别。
“‘我就可以在水里生活!’那时,我对他的话一点都听不进去,反而反驳道,‘我一次可以在水里潜三分钟。’现在回想起来,我当时应该自豪得很傻吧。他听了这话也不生气,只是笑着摸摸我的头。”
“看来你从小水性就很好啊。”古河赞叹道。
“是啊。有一次,我在水里玩得太晚,我哥来水边叫我回家吃饭。我突然冒出一个鬼点子,想捉弄一下我哥。于是,我故意装作腿抽筋的样子,在水面扑腾起来,大声叫喊了几句,然后便扑通一声扎进了水里。我在水里看着我哥着急的样子,不禁得意地偷笑了起来。他焦急地四处张望,可是周围都没有人影。在水底静静待了一分多钟后,我正准备冒出头来再吓他一下,不料他却突然跳进了水里。”
古河看见一抹泪水在陈松的眼眶里打转,突然觉得事情不妙,连忙问道:“你哥会游泳吗?”
“……不会。”陈松猛吸了一口气,然后缓缓地说道。
古河没有再问下去,陈松也沉默了下来。两人便这样靠着教学楼的水泥柱子,一起看着天上雾蒙蒙的太阳发呆。
水的分子式到底是H2O还是H2C,对于古河而言,仿佛并不要紧。可是他明白,对于陈松来说,这简单的分子式里,也许还隐藏着某种更深层的意义——宁愿被电,也要坚持认知的正确。
事实上,古河小时候也很喜欢看书——当然不是课本,而是小说。不知为什么,家里竟然有一套凡尔纳的小说集。那时,每天放学回家,他便会偷偷溜进书房,拿起小说津津有味地读起来。他为书里主人公的奇遇而惊叹,也为那些恢宏壮阔的场景而心神**漾。可是等他上了初中以后,有一天,他突然发现书房里的凡尔纳小说都不见了。很久以后他才知道,因为怕影响他的学习,家人偷偷地把这些书当废纸卖掉了。
这件事并没有打击到古河,反而给了他一个启示。他发现,城西的废品收购站里,常常会埋藏着很多好书。从那以后,他便经常光顾那个霉味浓重的地方,在高高的纸堆下翻找着自己感兴趣的东西,只要有所发现,他就会第一时间以极其便宜的价格从老板那里买下来。就这样,他熟知了凡尔纳、威尔斯、克拉克、阿西莫夫等许多大师,也常常迷失在一个又一个波澜壮阔的奇妙世界中。
他渐渐知道,这些小说,都属于“科幻小说”——那是一种建立在科学基础上的幻想文学。
可是现在,连教材上的科学知识本身都变得乱七八糟了。他突然觉得,这事儿好像也挺“科幻”的!
3
文仔一说出逃离学校的打算,陈松立刻就同意了——他早就想这么干了,只是一直没有勇气独自行动。古河则有些拿不定主意,反问道:“有这个必要吗?”
“有!”文仔点了点头,看着古河,用坚定的语气说,“相信我,外面一定出大事了。这么久没和家里联系了,难道你不担心家里的情况吗?”
古河沉默了。这时,陈松问道:“阿木怎么办?”
阿木已经病倒好几天了。这些天他一直躺在**,连课也没去上。文仔站起来,凑到阿木床前,看了看他。阿木闭着眼睛,好像是睡着了。
“没办法了,就我们三个人吧。”文仔摇了摇头,“回头给他留个条子,让他不要担心我们。”
“也好,反正阿木跟家里的关系不好,估计他也不想回家。”
“啊,还有这样的事儿?”古河有些诧异。这是他第一次听别人说起阿木的家庭情况。
“具体我也不清楚,只是听他提过一两句。”陈松想了想,“读高中这么久,我还从没见他主动跟家里联系过。”
古河抬头看了看上铺的阿木。他似乎睡得很沉,即使别人在旁边来回走动,整理着要带走的行李,他也没有一点要醒来的迹象。
“到底什么时候走?”陈松有些跃跃欲试。
“看李老师的安排。”文仔轻声说,“这几天晚上把东西都收拾好,随时准备出发。”
当天夜里,古河便把行李都收拾好了,躺在**,却怎么也睡不着。一直等到天色微亮,还没等到李老师的消息,看来今天是走不了了。
这时候阿木醒了,古河问他道:“好点了没?”
“还是头疼。”阿木起身揉了揉太阳穴,“里面有齿轮在打架,咯咯响。”
陈松递了块饼干给他,“吃点东西吧。”
阿木接过饼干,咬了一口,在嘴里嚼了半天才吞下去。
“怎么突然就病了呢?”
“不知道,但是我觉得和新教材有关。”阿木想了想又说,“换了新教材以后,脑子里的数据库老是打架,搅得我头疼。”
文仔突然冒出头来,接了一句:“早跟你们说新教材有问题,你们还不信。现在信了吧?”
“有没有问题我不知道,就是觉得新教材里的内容和之前的题目不兼容。”阿木一边说,一边晃着手臂旋转,像是在拧紧隐藏在体内的发条。
“对了,有件事想跟你说……”陈松刚要开口,阿木就插话道:“你们要逃出去是吧?我昨天在**都听到了,只是那会儿头疼得很,就没跟你们搭腔。”
原来是醒着的啊,古河想,那时看他一动不动,还以为他睡得很沉呢。这时,古河突然想到下午陈松提到的阿木和家里关系的话题,他会不会是为了回避这样的话题,才故意装睡的呢?
“那你呢,真的不走吗?”古河问他。
“我这状态……就算了吧,你们小心点儿。”
他的话里一点逃走的意愿都没有。
第二天晚上,三人仍然收拾好东西,躺在**等消息。因为昨天没睡好,古河不知不觉中睡着了。等到文仔晃了几下他的头,他才猛地惊醒过来,看见文仔和陈松都站在自己的床前。
“该走了!”文仔小声地说。这时,他看见宿舍的门打开了,李老师正等在门外。
“我跟楼管说了,今晚让你们帮我改卷子。”李翊军向三人解释道,“东西都少拿点,免得楼管怀疑。”
“那学校的大门怎么出去?”文仔问道。
“我先把保安引开,你们出去以后我再想办法出去。”
几个人顺利地出了宿舍大楼,接着步行十几分钟,就来到了学校的北门附近。现在是凌晨时分,看门的保安正坐在旁边的小屋里玩手机。古河三人先躲在一栋教学楼后,李老师先走上前去,跟保安说了会儿话。几分钟后,他回到三人躲藏的地方,叹口气说:“不好办啊。”
“怎么啦?”
“我跟他说这栋楼后面有个教室的玻璃碎了,想拉他一块儿去看看,结果他不肯去,说明天再处理。我好说歹说他就是不肯动——看来今天晚上是出不去了。”
文仔看上去颇为失望,古河倒像是松了口气,说:“那我们现在就先回去吧。”
这时候,陈松突然说:“其实……我有一个办法出去,就是不知道你们肯不肯跟我走。”
“什么办法?”众人有些意外地看着他。
“我曾经好几次偷偷去东门那边的荷花池游水……”
“嗯。”古河点了点头。在之前的一次紧迫答题课上,陈松曾跟他提过这件事。
“有一次,我发现了一条隐蔽的排水道。就在水池的下面,有一排脸盆大小的黑洞。洞口长满了水草,看走向似乎是通往学校外面的。”陈松犹豫着说道,“要不……我们去那边试试?”
荷花池就在学校的东门旁边,离这里大约有几百米远。其实就是一个小水塘,每到夏天的时候,水面便开满了荷花。
“你钻出去过?”
“那倒没有。不过看洞口的大小,钻出去应该不难。”
“那好吧,既然北门没办法了,那我们就试试你说的水道。”李老师拍板道,“哦,对了,大家都会游泳吧?”
众人都点点头。古河其实不太会游,但如果只是憋住一口气钻水道,应该还能做到。上了这么多次紧迫答题课,憋气的技巧倒是提高了不少。
看大家都没异议,陈松便带着大家,转身向东门的方向走去。
4
东门附近没什么路灯,但几个人还是找了个最暗的地方,整理了一下行李。包裹里大部分都是衣服和干粮,还有些手电筒、打火机什么的。因为不知道学校的具体位置——大家都猜测在某座大山里——所以出去以后大概会在野外生活一段时间。不过,野外生存的时间应该不会太久,只要一离开学校,脱离了学校的信息控制,大家就可以通过手机和外界取得联系了。到时候找一个最近的小镇或者村子,应该不会太困难。
李老师从宿舍里拿了些塑料袋和胶带,帮大家把行李密封起来,以免进水。过了半晌,看着整理得差不多了,又浸入水里检查了一遍,目测没什么问题后,他们便开始潜入水中。陈松水性好,又有经验,因此一直忙前忙后地帮着每个人。水下面黑漆漆的,手电的光也照不远,几个人都紧跟着陈松。到了水下某个位置,果然看见有一排幽暗的排水道,虽然很狭窄,但确实勉强可以过人。
陈松把道口的水草拨开,一头钻了进去,打算先探探路。不多时,他便重新钻了回来。“没问题,”他长吸了一口气,“中间有个突出的水阀,大家稍微注意一下。”说完便又再次潜了下去。剩下的人互相看了看,也一个接一个地潜入了管道。不多时,果然看到一个柱状的水阀从侧壁突出来,把水道堵了一半。
由于水道内壁滑溜溜的,不太好使力,古河有些急躁地往前窜,一不留神竟被卡住了,整个人动弹不得。接着,一口气从古河的嘴里涌了出来,他顿时陷入了极大的恐惧中,用力向后蹬着腿。突然,一只手从后面抓住他的小腿,用力地一把将他拉了回来,径直带回到了水面上。
救了古河一命的,是跟在他身后的文仔。
古河在岸边稍微定了定神,转头看向周围,发现只有自己和文仔二人,心里隐隐有些恐慌。现在,古河不知是应该继续尝试,还是等着陈松返回。
“等一下吧,”文仔说,“他们应该会回来找我们的。”
几分钟后,陈松果然重新浮出了水面。
“怎么回事?”陈松问。
“没事,古河刚被卡住了。你们呢?”
“都出去了。”陈松甩了甩头上的水珠,“李老师在外面守着呢。”
“外面是什么情况?”
“这个……不太好说,你们还是自己出去看看吧。”陈松说着从身上拿出了一截麻绳,一端绑在了自己腰间,一端递给古河,“系好,这次我带你过去。”
几人重新回到水道,陈松带着古河在前,文仔在后。这次倒是异常顺利,不到一分钟,所有人都钻出了水道,重新从水里探出头来。
“你们过来啦!”几人的头上传来了李老师的声音。
古河疑惑地抬起头,这才看清了自己身处的地方。水道的这一侧竟然是一个大坑的底部。地上有一些枯萎的水藻和板结的淤泥,看上去就像是一个干涸的水塘。水塘有三四米高,比水道另一侧的荷花池略小一些。
“从这边爬上来。”李老师引导着大家来到坑边的一侧。那里坡度较缓,易于攀爬。在彼此的帮扶下,三人很快爬出了坑。举目望去,他们的身后正是学校那高耸的围墙。墙上有一排亮度很高的照明灯,将墙外照得清清楚楚。向东不远便是一片小树林,灯光为林地留下了一片幽暗的光影。看样子,大家确实已经从学校逃出来了。现在,他们下意识地互相对望着,露出了笑容,心中都十分振奋。
“这里怎么有一个枯水池呢?”文仔突然问道。
“管他呢。”陈松满不在乎地说,“我们现在往哪边走?”
“确实有点奇怪。”李老师也对这个水池心存疑惑,“从整体构造来看,这个水池和学校内部的荷花池是连通的,但这个水池的底部却比荷花池的水面还要高,所以它成了一个枯水池。”
“是的,刚才的水道也是斜着向上延伸的。”文仔回忆道。
“那么,建造这样一个水池有什么作用呢?”李老师继续说道,“一旦这个水池开始蓄水,学校里的荷花池肯定就会漫出来。也就是说,在正常情况下,这个水池应该永远也不可能有积水——除非整个学校都被大水淹没了。”
“但是这里显然有过积水——从这些水藻就能看出来。”
他们沉默了一阵,对这水池的用途仍然摸不着头脑,最后只好不去管它,商量起了之后的行程。学校那高耸的围墙就在眼前,湿漉漉的衣服还穿在身上,让人很不舒服。几人打开包裹,找出干净衣服换上。因为对周边的情况一无所知,为了尽快远离学校,几人决定继续向东前行,进入那片黑乎乎的森林。
进入森林之后,学校探照灯的光芒很快就变得昏暗了,大家小心地摸索着前进。看不清周围都有些什么树,摸起来的触感跟榆树很接近。不过可以确定的是,这应该是一片人工林,因为树木之间的间距和位置都很有规律,脚下的土地也比较平整,没有太多的腐殖质。每走一段时间,文仔就拿出手机看一眼,可惜一直没有信号。
走了一个小时左右,他们终于出了树林,面前出现了一条水泥路。大家都累了,便在路边坐下休息。路旁的路灯光线昏暗,借着灯光也看不清远处的景象,看来要全面了解周围的环境只能等天亮了。路两边都是玉米地,古河想起了刚入学时经过的那段路,和眼前的景象倒是非常接近。
靠着行李包裹,在朦胧的路灯下,困意开始袭来。周围一片安静,校方最快也要明天才会发现有人外逃。那么,现在暂时小睡片刻也无妨吧。这么一想,大家都觉得眼皮沉重了。渐渐地,没有人说话了,每个人的鼻息都变得悠长了起来。
李翊军是被噼啪声惊醒的。他睁开眼睛,看见文仔正在不远处做着奇怪的动作。他捡起地上的小石头,然后把石头抛向天空,等石头落下后,他又捡起来再次上抛。原来是石头落在地上的声音。他发现了声音的来源,可依然不明白文仔在做什么。
他正想发问的时候,文仔看到了他,然后跑了过来,递给他一块石头说:“老师,做个实验吧!”
“什么实验?”
“拿着石头,竖直向上抛——一定要尽量保持竖直——抛得越高越好。”
“为什么?”
“你先试试看吧,我待会儿再解释。”
李翊军疑惑地接过石块,看了文仔一眼,试着在竖直方向上移动了几次手臂,然后用力把石块向上抛了出去。过了几秒钟,石头落地,落地点距离抛出点足有三米远。
“你是竖直上抛的吗?”文仔质疑道。
李翊军有些不好意思,从结果来看,显然是自己的手抖了,要不然不会偏得这么厉害。“我再试试。”他重新捡起石头,仔细地控制着手上的动作,又向上抛出了一次。
奇怪的事发生了。石头仍然朝着之前的方向偏离,而且和上次的落地点相差无几。
“是不是觉得很奇怪?”文仔突然说,“明明是竖着抛出去的,结果落下来却偏了这么多。其实,我也是刚才在无意中发现了这个现象,然后我持续尝试了三十次,虽然不能控制抛出速度完全保持在竖直方向上,但绝不可能偏出太多,而结果却呈现出惊人的一致性,所有的石头都发生了向同一个方向的偏移,偏移距离在二米到三米不等。我刚才用指南针对了一下,石头偏移的方向是正东方向。”
“为什么呢?”古河不知何时也醒了过来,插嘴问道。
文仔皱着眉头,陷入了思考,并没有回答这个问题。这时候,陈松也醒了,听说这件事后,也试了几次,结果一样,石头也都落在了抛出点的正东方向。
“既然都醒了,那我们就继续走吧。”李老师招呼着大家,继续沿着公路向前走去。这是一条南北走向的公路,只有六七米宽,路上冷清得很,一路走来,一辆车都没有见到。
“不知大家注意到没有,”文仔突然又说话了,“不管是在学校里面,还是在学校外面,我们见到的所有校道或者公路,都是沿着南北方向的。”
“你这么一说,还真是!”陈松想了想,“整个学校都没有十字路口。”
“是挺奇怪的。”古河说,“难道这里面有什么原因?”
这时,李翊军突然停下了脚步。他迟疑了一会儿,似乎想到了什么,渐渐地,他的脸色变得难看了起来。过了片刻,文仔突然叹了口气,他苦笑着看看古河,然后说:“当然有原因,为了阻止有人沿着东西方向跑动。”
古河和陈松越发疑惑了,显然还不明白文仔到底想说什么。这时,天色已经微亮,道路两旁出现了一大片麦田。麦田里的麦子已收割完毕,只剩下一行行齐整的麦茬还留在田里,像是有人给麦田剃了个板寸头。文仔上前几步,来到了麦茬之间,突然向着前面飞奔起来。当跑到麦田的尽头时,他向另外三人挥了挥手,大声喊道:“你们也跑过来试试!”
陈松立刻走到田边,从两条麦茬之间向另一侧跑去。古河犹豫了一下,也走过去,试着跑了起来。刚开始没有什么特别的感觉,但随着奔跑的速度越来越快,身体突然有一种飘浮感,像是要飞起来似的。
跑到尽头以后,三人再沿原路返回。这次的感觉却截然相反,越跑越觉得身体沉重,似乎有什么东西压在了身上。
“老师你要不要试试?”陈松一走上公路,便激动地对李老师讲,“特别神奇的感觉……”
“我就不试了。”李翊军神情复杂地看了文仔一眼,“你已经知道我们在哪里了吧?”
文仔点了点头。
“啊,你知道了?”陈松惊呼道,“我们在哪儿啊?离最近的城镇还有多远?”
“非常远……”
“那还要走多久啊?”
“我们永远都走不到那个地方了。”李翊军叹息着说。
“怎么会!”陈松大惊道,“这地方到底在哪儿啊,这么偏?”
“我们……根本就不在地球上!”
5
天色大亮的时候,一行人已经离学校十几公里了。现在,出现在他们面前的是一堵墙。这堵墙向两边延伸,漫无边际,高得一直耸入薄雾缭绕的云端。
这里像是世界的尽头,一切道路和土地,甚至空间本身,都被这堵寂寞而残酷的高墙拦腰截断。
世界终于在他们面前露出了锐利的棱角。
“看见了吧,”文仔苦笑一声道,“这就是空间站的边界。”
虽然不知道这个空间站的具体位置和运行轨道,但毫无疑问,这是一座圆筒状构造的大型太空站。文仔虽然早就对校址起疑,但正是抛石头的实验让他第一次意识到,这个地方很可能不在地球上。思路一旦打开,再联系之前的所见所闻,他很快撕开了蒙住这个世界的面纱。
正如“近腾”教育集团所宣传的那样,他们实行彻底的“全封闭式教育”——他们确实没有说谎。
他们在这个世界上最封闭的空间中,建立了一所最封闭的学校。
一旦知道了这一点,很多的疑惑便迎刃而解。为什么天空和远方总是笼罩在一片薄雾之中?那是为了不让学生看到在天空尽头处出现的另一侧陆地。为什么道路都是南北走向的?那是有意阻止学生在东西方向上快速跑动而感知到“重力”的异常变化。因为空间站本身就是沿着这个方向在转动,一旦物体在这个方向上的运动速度加快,其叠加的合速度就会发生显著的改变,从而使得用来模拟重力的离心力发生改变。具体来说,当人们顺着转动方向跑动时,“重力”会变大;逆着转动方向跑动时,“重力”则会变小。
说到底,在太空站上,一切引力都是“人造”的——连所谓的方向也是虚假的。跳出地球来看,宇宙空间里并没有所谓的东西南北。然而在这里,指南针为何还能始终指向同一个方向呢?这里显然有一个人造的定向磁场存在。至于如何制造出磁场,方法很多,文仔并不清楚他们具体是如何做到的。其实,在磁场的构建上,他们甚至不用刻意去做什么,因为一个绕自转轴旋转着的太空站,天然就可以产生磁场。暴露在太阳风和宇宙辐射之下的太空站外壳,会逐渐积累出一定量的静电,这些静电也在随着太空站不停旋转。外壳上的电荷旋转产生的磁场,其磁感线形状就等同于一个通电螺线管的磁场形状,在其内部,便是一个近似的定向均匀磁场。在这个特殊的磁场环境里,根据指南针和日常经验所确定的所谓的南北方向,其实就是圆柱的轴向方向;而东西方向,则是与之垂直的切线方向。
“这样一来,那个枯水池的存在,也就可以解释了。”文仔说道,“虽然在空间站正常运转的时候,其内部的模拟重力和正常无异,但当空间站在加速或减速的时候,其表面会暂时性的出现一个水平的加速度。此时,在惯性的作用下,荷花池的水便会向着一侧涌去,从那里漫出堤岸。”
“原来如此。”李老师也恍然道,“有了排水道和那个高位的备用水池,就不会出现池水漫出的情况了。当空间站向着西方加速旋转的时候,池水堆积向东侧,这时候多余的水量就会通过水道涌入校外的备用池中。一旦加速完成,高位水池的水便会重新流回荷花池里。”
“另外,我们在池塘西侧没有看到备用水池,那是因为在学校内部不适宜建造一个这样的枯水池,以免引起学生的怀疑。”文仔补充道,“因此,它采用了另一种处理方法。不知你们注意到没有,荷花池西岸是一座假山,同时,那边的堤岸高度也明显高于东岸。因此,即使池水西涌,也不会出现溢出的情况。”
“现在分析这些还有什么意义?”陈松突然闷声道,“我们还能从这里逃出去吗?”
没有人回答。气氛重新变得沉重起来。
古河还在努力消化这一惊人的真相。对于自己这么久一直待在太空站里这一事实,他怎么也无法产生真切的实感。而文仔则默默计算着这个新世界的一些基本参数——他甚至已经估算出了这个空间站的大小和转速!
其实,刚才在田地里来回跑动的时候,文仔已经通过手机里的重力感应芯片,测出了超重和失重的具体数值。之后,他估计了一个跑动的速度——七米每秒。假定太空站带动内部物体转动的速度是V0,那么,超重和失重时对应的线速度分别就是V0+7和V0-7。根据不同线速度下的“重力加速度”值,联立方程,便可以解出V0的值了。
方程很简单,文仔默算就能得到结果,大约为一百米每秒——这就是空间站边缘的线速度。
因为要完全模拟地球的重力场,太空站转动所带来的向心加速度显然应该和地球一样——即大约十米每二次方秒。所以,结合之前得到的线速度,便可以估计出这个巨大的圆柱体,其半径应该是一千米左右。
同样还可以估算出,空间站转动的周期大约是一分钟。
说起来,这些计算的思路都非常简单,如果出现在高考理综卷上,应该算是送分题吧。也许是在这所学校里待得太久,染上了应试教育的思维,文仔在脑子里竟然冒出了这种古怪的想法。反应过来之后,他忍不住笑了出来。
另外三人苦着脸看向文仔,后者摇了摇头,重新板起脸来。陈松无比沮丧地说:“这鬼地方可怎么逃啊?”
“你们看,那里有架电梯!”古河突然大声喊道,他指着不远处的一段灰色墙体,在那上面有一扇类似电梯口的铁门。几人立刻凑过去看,确实很像电梯,因为门口还有一排按钮。陈松下意识地伸手过去,按下了最下方的一个按钮。
门缓缓地打开了。
他们面面相觑,不知道该不该进去。
“进去吧。”文仔提议道,“反正现在已无路可逃了,还不如看看它通向什么地方。”从这里往上,很可能会通到太空站的中轴线附近。中轴线是太空站里唯一不旋转的地方,具有零重力的环境,那里常常也是和外部飞船进行接驳的地方。
“对,上面说不定有出口,也许还停着飞船呢!”古河一扫沮丧,兴奋无比地说,“就像‘拉玛号’一样。”
大概只有文仔知道他在说什么——毕竟科幻迷太少了,而看过克拉克那本巨著的人就更少了。
6
电梯门合上之后,几人商量了片刻,选择了一个印着C的按钮。这个按钮位于所有按钮的中央。虽然不知道C代表什么意义,但不管是center(中心),还是control(控制),都是不错的行动目标。
电梯上行,刚开始有一阵微微的加速感,但很快就消失了,看来电梯进入了匀速阶段。可他们并不能正常地站立在电梯中,有一股明显的推力,持续地将众人往一侧的墙壁挤去。幸好电梯的墙壁上有很多扶手,他们赶忙紧紧抓住,才终于把身体稳定下来。
“怎么搞的?”陈松抱怨道。
“科里奥利力 !”文仔喃喃地说。
随着时间的推移,这股横向的推力慢慢减弱,但与此同时,“重力”也变得越来越小了。这当然是因为电梯的上行,使得众人的旋转半径变小了的缘故。大约一分钟以后,“重力”完全消失,几个人必须抓着旁边的扶手,才能艰难地维持住身体的平衡。
这时候,电梯门开了。
门外是一个空**的球形房间,直径有二十多米。房间里什么也没有。在房间的尽头处,有一扇洁净透亮的大窗户,上面显示着深邃的宇宙星空。当然,那也有可能是一块巨型的显示屏。
几个人在零重力的电梯里磕磕碰碰,好不容易才找准方向,飘了出来。陈松是第一个适应的人,在其他人还不知道如何控制身体和分辨方向的时候,他已经能够灵活地四处移动了。
“和在水里差不多。”他咧着嘴笑了笑。
“不错。”文仔艰难地扶着墙壁,让身体从近乎失控的旋转中稳定了下来,“早期的宇航员为了适应太空环境,常常在水中进行失重训练。”
“谁来拉我一把?”古河一脸尴尬地喊道。他正停留在距离顶部墙壁两三米的地方,可是身体却碰触不到任何东西,只能徒劳地在原地挥舞着四肢。陈松一蹬墙壁便窜到了古河身边,然后把他带到了墙边上。
“注意抓好扶手!”
这时,古河才注意到四周的墙壁上也有一块一块的凸起,连忙用手紧紧抓住,这才松了一口气。
这时,李翊军已经来到了“窗户”边上,他用手触摸了一下面前的玻璃,上面立刻显示出了几个选择按钮。按钮上显示着中文的标注,看上去和平板电脑的操作系统差不多。
“果然是屏幕。”他按了几次按钮,试着去熟悉这个系统。这个系统的交互非常友好,等其他人几分钟后都聚过来时,他已经进入了系统的视窗切换界面。现在被激活的视窗名为“透视视窗”,还有另外一个视窗叫作“遥测视窗”。李翊军切换到了遥测视窗,这时,数米宽的大屏幕上的景象突然变了,一个熟悉的球状物出现在众人眼前。
地球!
几个人从大陆边缘的轮廓里很快就认出来了,顿时都唏嘘不已。谁能想到呢?在毫无察觉的情况下,自己竟然已经离开了地球!学校到底是怎么做到的呢?而这背后隐藏着的力量又该有多么巨大!
这时候,文仔注意到屏幕右上角的几行数据,其中一行显示着“高度:35786.291km”。他立刻意识到,这就是当前太空站所处的轨道高度,而且这个高度正好位于地球同步轨道上。
“嗯?奇怪……你们看这是怎么回事?”古河指着地球图像上的一处红色痕迹,“到处都有这种红褐色的斑点。”
其他人这才注意到,这个图像上的地球犹如长了疹子一样,到处都是这种密密麻麻的红色斑纹。把图像放大了再看,这些斑纹的面积还都不小,每一个估计都有中等城市大小。
“这是什么啊?”图像不断地放大,眼前的红色越来越清晰。在红色的斑纹上方,还不断浮现出大片黑色的云层。
“你们果然在这里!”背后突然响起了一个苍劲有力的声音。
众人惊讶地回头看去,发现一位面色肃然的老人正静静地飘浮在电梯门口。
“校长……”李翊军小声地喊了一句。
“简直是胡闹!”校长呵斥道,“谁允许你们到这里来的?赶紧给我滚回学校去!”
“学校?”文仔挤到众人的前面,冷冷说道,“事到如今你还想隐瞒吗?如果我没猜错,现在我们所在的地方根本就不是地球,而是同步轨道上吧?你们把学生偷偷运到这太空站里,到底在打什么鬼主意?”
“不错,这里确实不在地球上。”校长爽快地承认道,“不过,这只是学校封闭式教学的新尝试而已。隐瞒学校的位置,只是为了消除你们不必要的担心,好让你们安心学习。”
“那我爸妈知道我在哪里吗?”陈松问道。
“家长当然不知道。在学校和你们家长签订的合同上已经清楚地说明了,学校有权对校区所处的位置进行保密。同样,校方也不允许任何人私下向学生透露学校所在的地点。你们几个回去以后,绝不能向其他人透露这个消息,否则学校会立刻起诉你们,并向你们的父母索取巨额经济赔偿!包括你,李老师。”校长的目光如鹰隼般凌厉,李老师甚至不敢跟他对视。
众人一时呆住了,虽然有一大堆疑惑和怨愤积压在心里,但在这位咄咄逼人的老人面前却不知从何说起。
“我们答应你,不向其他人透露学校的位置信息。”最后还是文仔出来说话了,“不过你要回答我一个问题,否则我宁愿跟你们拼个鱼死网破,也绝不替你们保守秘密。”
校长有些恼怒地哼了一声,他眯着眼盯着文仔,目光冰冷,像野兽看着自己的猎物。文仔也毫不畏惧地对视过去。
“什么问题?”校长沉声发问。
“那到底是什么?”文仔指着屏幕上的红斑。
“那是火。”
“火?”文仔看着屏幕,一脸不可思议的表情,“整个地球都被点着了?这到底是地球,还是火星?”
“哈哈,火星?”校长苦笑了几声,“说是火星,倒也很贴切。”
“校长,这到底是怎么回事?”李翊军一脸严肃地问道。
“没人知道这是怎么回事。你们不知道,我不知道,地球上的人也不知道。”
“我要回家!”陈松突然冲出来,大声说道,“我得回去看看!”
校长直直地看着他,沉默了片刻,终于说道:“你们不能回去。地球上,现在已经乱成一团:电力中断,社会失序,人们束手无策。再这样继续下去,将来还有没有人类存在都不好说。”
“地球都这样了,我继续待在这学校里上课还有什么意义?”
“我暂时不能告诉你们原因。”校长顿了顿,目光扫过每个人,眼睛里的凶光收敛了起来,语气中多了一份坚毅与嘱托,“但我希望你们记住一点:你们是全人类的希望。能不能将这个世界从地狱之火中解救出来,就全看你们的了!”
石碑