媒體們總是喜歡把科技娛樂化,呈獻給大眾的印象就是“科學(xué)技術(shù)是美麗、可愛而歡樂的”但真實情況遠非如此,甚至是相反的.其實,科技世界充斥著苦悶、煎熬和恐懼,那些只會寫幾行漂亮文字的人,大多數(shù)會呆在電腦前或明亮的寫字樓里YY,他們是永遠也想象不出科技工作者們的精神和生活狀態(tài)。
例如,人們提到克隆的時候,總要投去崇拜的眼光,可事實上,克隆技術(shù)研發(fā)人員的生活簡直可以用“悲催”來形容,他們的日常工作就是把大量的微型化學(xué)物質(zhì)放到皮氏培養(yǎng)皿中,然后,每天花25個小時盯著細胞慢慢發(fā)育、成長…而且,他們只能用最原始的方式記錄細胞的成長過程,事實上,科研人員對待所使用的儀器時,從來不會想著弄幾張壁畫或者注塑個“心”形來作裝飾,他們只關(guān)注儀器是否能高效地滿足實驗需求。還有,一些醫(yī)學(xué)人員,所需要的可能僅僅是一個惡貫滿盈的混蛋,只要他符合研究需求…
下面,筆者將介紹科技歷史上5款巨型儀器,這些儀器因?qū)嶒灥奶厥庑枨?,尺寸與正常儀器相去甚遠,看上去竟頗為拉風(fēng),當(dāng)然,這種拉風(fēng)肯定不是刻意為之,更像是“天然去雕飾”的無心制作吧。
1.離心分離機
正常尺寸:
簡單來講,離心分離器就是一個可旋轉(zhuǎn)的裝置。當(dāng)這個設(shè)備高速運轉(zhuǎn)的時候,會產(chǎn)生一種無形的力量,我們通常稱它為離心力。置于裝置中的混合物,受到離心力的作用會產(chǎn)生向外擴散的趨勢,因受本身重速度不同影響,從而達到最終分離的目的。
離心分離器按照用途大概可分為兩類,一類用于科技研發(fā),另一類則用于宇航工作??萍佳邪l(fā)中,離心分離器用來分離密度不一的混合物,通過離心裝置的作用,密度較大的物質(zhì)會沉淀到底部,而密度較小的物質(zhì)則會懸于頂部,最終,獲取所需要的物質(zhì)。
宇航工作中的離心分離器,實際上是一種模擬太空環(huán)境的裝置,宇航員身處其中,感受因失重和雙重力不斷更替時所產(chǎn)生的眩暈感覺,也因為這個原因,這種離心分離器被稱為“嘔吐彗星”。
巨型尺寸:
世界上最大的離心分離裝置是一款名叫Johnsonville的離心分離器,用于宇航系統(tǒng)的研發(fā)工作。Johnsonville的手臂長達50英尺,讓它更上去非常龐大,受訓(xùn)宇航員的操作室則是一個巨大的橢圓球,長半軸10英尺,短半軸6英尺,巨大的空間著實讓人有種身處太空的感覺。而如此龐大的身軀,讓Johnsonville也非常耗電,它配備了一個4000馬力的發(fā)電機才得以正常運轉(zhuǎn)。
而正是有了這樣豪華的配置,讓Johnsonville的性能無與倫比,單就加速度一項就無人出其右,據(jù)相關(guān)測量,由運行開始加速,至旋轉(zhuǎn)速度達到4000公里,僅僅需要1個小時…
2.超級電腦
正常尺寸
一般說來,普通的電腦都是很小的,此刻你正在使用的個人電腦有多大呢?可能最多只有幾個平方英尺,它們很袖珍,毫不惹人注意,但它們卻能幫我們做很多事情。隨著時代發(fā)展,個人電腦體積越來越小,性能卻越來越高。50年前的電腦,每秒僅能運算幾次,現(xiàn)在,普通電腦的運行速度已經(jīng)能達到每秒幾千甚至上萬次,這簡直讓人嘆為觀止。而上網(wǎng)本更加便攜,計算速度更高,它再一次地證明了電腦行業(yè)里“越小越好”的觀點。
但是“越小越好“的定律也只是相對適用,想像一下,當(dāng)你把大量高性能,小體積的電腦疊加到一起之后,會得到什么樣的結(jié)果呢?毫無疑問,你將得到驚為天人的運算效率,事實上,IBM公司的研發(fā)人員正在把這種設(shè)想轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實,而且已經(jīng)有相當(dāng)不錯的成果了!
巨型尺寸:
由IBM公司研發(fā)的“走鵑”超級電腦,是人類歷史上最大的超級計算機。因為有龐大的身軀,當(dāng)然,還有強大的操作系統(tǒng)配合,“走鵑”現(xiàn)在每秒的運行速率能達到驚人的1000萬億次。據(jù)IBM網(wǎng)站介紹,“走鵑”一天的計算量相當(dāng)于地球上60億人每周7天,每天24小時不吃不喝用計算機算46年。
那“走鵑”到底有多大呢?只需要看一眼下圖就能領(lǐng)略到她的大氣了:“走鵑”總共占地6000平方英尺,大概相當(dāng)于兩個中等水平的美國別墅,重量則達到了500,000 pounds,
3.望遠鏡
正常尺寸:
望遠鏡是戶外人員最喜歡的工具,沒有之一。它可以用來觀察晚上的浩淼繁星,也能眺望遠處的峰巒跌宕起伏。如果你是個性變態(tài)的話,望遠鏡還可以幫你大白天地偷看女人洗澡…簡直妙不可言!
望遠鏡一般都很小,大概也就四英寸左右,但千萬不要小看這個袖珍工具,它可以把人類的視野直接擴展到外太空,不僅銀河系里的木星、金星、土星等能夠盡收眼底,如果運氣足夠好,一些河外星系也能有個清晰的輪廓。
其實,不但性變態(tài)需要望遠鏡,天文學(xué)家也需要望遠鏡,使用望遠鏡能加深其對宇宙的理解。一般說來,天文學(xué)家不會太在意望遠鏡的尺寸,但根據(jù)其構(gòu)造原理,其內(nèi)部的反射鏡面越大,呈像就越清晰,這大大有利于任何研究工作。所以,人們追求大尺寸的望遠鏡的腳步從來就沒停止過,只是受限于反射鏡的生產(chǎn)工藝流程的瓶頸,望遠鏡的尺寸也一直沒有重大突破,因為生產(chǎn)一面碩大而又不容易碎的鏡子實在太難了。
巨型尺寸:
如前文所述,望遠鏡的尺寸因反射鏡面的生產(chǎn)工藝問題,長期以來都沒有重大突破,直到東加那利群島出現(xiàn)了一群可愛的小伙子,他們發(fā)誓要制造出世界上最大塊的望遠鏡,看盡宇宙每一個角落。
在這個宏偉愿望的驅(qū)動下,小伙子們經(jīng)過千辛萬苦終于建成了世界上最大的望遠鏡,它的反射鏡面橫亙在望遠鏡中,橫跨距離長達10.4米,為了把如此巨大的反射鏡面放到操作室里,他們又建造了更加宏偉的望遠鏡機身,遠遠望去,如同兩個霸王龍疊加到一起。如此巨大的反射鏡面,讓這款望遠鏡自然成為地球上性能最高,成像最清晰,視野最遠的裝置之一,而站在這樣的巨型裝置上,俯瞰一切,視野猶如登上青天般寬闊,宇宙星象盡收眼底。
4. 激光器
正常尺寸:
激光總是給人神秘而可怕的感覺,它是科幻小說家最常用的道具之一,從激光手術(shù)刀,CD播放器,到各式各樣的激光武器等等。姑且不論科幻小說的激光應(yīng)用是否可能成為現(xiàn)實,我們現(xiàn)在關(guān)注的重點是,小說里的激光型號也是多種多樣,有的如同一根鉛筆,有的則跟哈利波特的掃帚差不多粗。
工作中常用的激光筆,算得上最小的激光儀器了,耗電量僅有5毫瓦,發(fā)出的光束卻特別明亮。據(jù)維基百科介紹,一個5毫瓦的激光筆在伸手不見五指的夜里,已然能幫助天文學(xué)家找到想要觀察的星星了。但是,如果想要更高能量的激光束,則必須要加大激光儀器的尺寸來滿足特殊需求。
巨型尺寸:
日趨強烈的需求下,一些人開始思索制作巨型尺寸來獲得更高能量的激光束,下圖就是這種巨型激光儀器的一部分:
那么,這種巨型的激光儀器用來做什么呢?其實,它最初的設(shè)計初衷是為了“重現(xiàn)自然界中的天文現(xiàn)象,并把其繪制到一張縮圖上”,能提出如此震撼的構(gòu)想,相信你不會再認(rèn)為那些科學(xué)家每天都在混吃混喝了吧!
與世界上任何能力輸出相比,這種激光儀器釋放的能量大得嚇人,它最大能輸出1000000000000000瓦特的能量(你沒看錯,是15個零),這種數(shù)量級的能量不僅是普通激光筆的200,000,000,000,000,000倍,即便是把地球上所有能量輸出的工廠加起來都趕不上,簡直是個能量怪獸。
5.粒子加速器
正常尺寸:
粒子加速器本質(zhì)上其實就是一根長管,有圓形的和直線型的。加速裝置會讓里面的粒子高速運轉(zhuǎn),通過粒子間和粒子與管道壁的碰撞,把原有的粒子撞碎,從而萃取相關(guān)物質(zhì)。這個實驗就好像,把一臺蘋果電腦扔到一堵墻上,然后,看看里面能找到幾個CPU一樣,殘暴而且野蠻。
事實上,粒子加速器沒有所謂的正常尺寸,它們只有新舊產(chǎn)品之分,以前實驗室還能買到小型的粒子加速器,可以隨手把它塞到書桌里,現(xiàn)在小型的粒子加速器已經(jīng)越來越少,新開發(fā)出來的產(chǎn)品,體積都打了幾倍甚至幾十倍。
加速器的尺寸直接影響到粒子所能達到的速度,管道越長,粒子就能獲得越大的速度,從而釋放出更多的能量,讓粒子更深層次的爆破。正因如此,科學(xué)家們才無所不用其極地增加加速器的管道長度,他們做夢都想知道夸克內(nèi)部到底是怎樣的存在…
巨型尺寸:
下圖是一個城市的俯瞰圖。圍繞在城市周圍的東東,不是公路或者地鐵什么的,而是一個地下的粒子加速器,毫無疑問,世界上再也找不到比它還大的粒子加速裝置了。
這個粒子加速器長度達到驚人的16.5公里,讓其中的粒子可以獲得無限的速度,據(jù)測量,巔峰速度的粒子在10個小時內(nèi),能夠在這個裝置中環(huán)繞4億次,真可謂整個人類歷史上的杰作。
它實在太…太快了!