太空電梯原材料論證
近日,由于流浪地球2太空電梯輝煌壯觀場(chǎng)景,使得太空電梯有成為小一陣子提上日程的熱門話題,人類能否實(shí)現(xiàn)太空電梯宏偉工程,理論上是成立的,但困難重重,據(jù)說,原材料是最大瓶頸,我不這么認(rèn)為,理論上說,我們把太空電梯看成是一個(gè)溫度計(jì),同步靜止軌道高度就是溫度計(jì)的零度區(qū)間,零度區(qū)間上下兩頭分別為逐漸的正向一百攝氏度和負(fù)向一百攝氏度,太空電梯高度未必一定要超過同步靜止軌道(零度區(qū)間)高度,但一定要達(dá)到同步靜止軌道高度,因?yàn)?,首先離心力與引力(向心力)平衡也就是對(duì)等相反的兩個(gè)方向力,對(duì)等相反兩個(gè)力并不等于對(duì)等相反兩個(gè)方向的長(zhǎng)度,類似于不對(duì)等長(zhǎng)度桿秤的兩頭,也就是杠桿原理,零度區(qū)間以下三萬公里,為了達(dá)到對(duì)等相反兩個(gè)方向力的平衡,并不等于零度區(qū)間以上也要三百公里,因?yàn)?,龐大空間碼頭質(zhì)量離心力本來就可以替代(零度區(qū)間)向上三萬公里長(zhǎng)度,不僅如此,溫度計(jì)零度區(qū)間向下一百攝氏度是逐漸漸進(jìn)式的,也就是正向溫度逐漸越來越高,反向溫度逐漸越來越低,對(duì)于太空電梯而言亦是如此,相同大小一個(gè)東西,向上越是接近(零度區(qū)間),它的重量也就越輕,地面上你的一斤大白菜,到一萬公里高度太空電梯(中途)上面稱重可能半斤都不到,認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)很重要,因?yàn)?,你不能把建造太空電梯原材料按照原材料比重與高度進(jìn)行數(shù)字疊加,也就是說,假如,如果太空電梯高度一千米原材料重量一百噸,同步靜止軌道高度三萬公里就是三百萬噸,這肯定是錯(cuò)誤的,更何況,溫度計(jì)零度區(qū)間(同步靜止軌道)向上還有一個(gè)能夠大大減輕原材料向下承載重力的拉力,更何況,溫度計(jì)零度區(qū)間(同步靜止軌道)之下就不存在相反兩個(gè)力平衡抵消失重,近地軌道衛(wèi)星空間站等都是屬于零度區(qū)間(同步靜止軌道)之下的失重,就因?yàn)樘针娞莞叨刃枰_(dá)到零度區(qū)間(同步靜止軌道)之上,才使得零度區(qū)間(同步靜止軌道)之下不能夠完全失重,不能夠完全失重,并不等于沒有失重,只是這個(gè)失重是隨著高度不同而不同,隨著高度變化而變化,是逐步漸進(jìn)式的罷了。
現(xiàn)在我們就以最軟原材料為例,最軟金屬應(yīng)該就是金屬鉛了,不僅軟,還特別重,又重又軟,我們把鉛作為建造太空電梯的原材料,它的承載力不僅僅只是抗壓能力,還有抗拉能力,無論抗壓,還是抗拉,它都不是金屬鉛單一的承載力,而是綜合承載力,此話怎講?如果只是單純的抗壓能力,手指粗的金屬鉛條估計(jì)到不了十米就會(huì)因?yàn)橹匦牟黄胶舛鴱澢逅?,?qǐng)注意,重心不平衡而垮塌只是手指粗鉛條側(cè)重承載極限,并不是整個(gè)鉛條絕對(duì)垂直下的承載極限,絕對(duì)垂直下的承載極限是非常不可思議的,手指粗一根鉛條在絕對(duì)垂直向下抗壓能力估計(jì)可以達(dá)到一萬米,這還不是建造太空電梯原材料的理論承載極限,之前說過,溫度計(jì)零度區(qū)間(同步靜止軌道)向上還有一個(gè)拖拽力(離心力),而且這個(gè)拖拽力并不是零度區(qū)間以上才有,而是從地面向上一開始就漸進(jìn)式的逐漸逐漸越來越強(qiáng),請(qǐng)注意,是從地面一開始,也就是越往上,太空電梯原材料承載力就會(huì)受到越來越強(qiáng)大的無形之力扶持托舉,你品,你細(xì)品,即便是軟踏踏的一根面條,單純一個(gè)地心引力就可以讓它坍塌在大碗里,但如果你拽住面的一頭向上提,這根軟踏踏的面條能夠提多高而不斷?如果它是一根金屬鉛,如果它是一根不銹鋼,零度區(qū)間(同步靜止軌道)之下漸進(jìn)式向下重力(引力)與漸進(jìn)式向上拖拽力(離心力),相反兩個(gè)力平衡抵消,不銹鋼需要承載的抗拉力與抗壓力綜合承載力又是多少?