你绝对想不到的史上最快人造物品（图 文）

笑笑笑笑笑笑

你猜历史上速度最快的人造宏观物体是什么？子弹？火箭？像刚掠过冥王星的新视野号这样的深空探测器？你错了。答案是一个窨井盖，核动力窨井盖。而这一切都要归功于一个早死了几年的数学老师。

我最近机缘巧合发现了一个叫“核武器档案”的网站，这网站非常神奇，有许多历史上的核武器开发和试验留下来的档案、照片和当事人的记述。这对于历史学家、科学家或是好奇者而言就是个宝库，随便一翻就会有意料之外的发现。这里面的资料不仅仅是美国的，还包括了全球各个核力量的资料。

在这些档案中，有一个事件完全可以也应该拍成一部电影：
1956年，位于美国新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室正在准备进行核武器的小规模地下引爆实验。最初的设想挺简单的：挖个足够深的洞，差不多150米深，1.2米直径，把核弹放到洞底，点燃引线，然后撒丫子跑（好吧，我的描述不一定精确...但至少那个洞就是这么挖的）。一开始这个洞是没有封口的，因为他们觉得这井道这么深，即使不封上也不会有什么泄露出来（理论上也确实没什么大问题，不过不得不承认当时的民风确实比现在彪悍一些）。

登录/注册后可看大图

洛斯阿拉莫斯国家实验室

洛斯阿拉莫斯国家实验室

到1957年年中，洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家Robert Brownlee准备尝试把洞口封上进行试验。在这次代号为“帕斯卡-A”的试验中，一个超过10厘米厚的实心钢块——或者可以称之为历史上最大最碉堡的窨井盖——被牢牢地焊在了试验井的洞口处。这块窨井盖跟下面的核试验之间隔着150米的空气，由于距离还是很远，所以即使窨井盖被掀飞，似乎也不会飞多远。除此之外，在试验井的底部，核弹的上方还有一个1.5米厚，重达数吨的混凝土罩子。

值得一提的是，“帕斯卡-A”中使用的是一个试验弹，配置有良好的保险措施，即使万一“走火”，也只会触发其中很小的一个部分，不会连锁释放所有当量。因此大家都觉得这只会是一次小规模的试爆。

太天真了。
于是在1957年8月27日晚10:35分，在新墨西哥州核试验场U3d分区，核弹被引爆了。但是这次计划中的小当量试爆的威力却超过了预期整整5个数量级：原本只打算释放1千克的当量，结果却释放了超过300吨TNT炸药的能量（数死早的美国人竟然能在核弹实验中把小数点点错了5位，也是服了... 真可谓美国人民思维广，美国人民欢乐多...）。核爆在一瞬间气化了上方几吨的混凝土，冲击波夹带着这几吨的极端高热高压物质，以超高速沿着井道上升。这时的试验井实际上成为了一个150米长、1.2米口径的巨型炮膛（军迷应该知道125倍径是什么概念）。炮膛内部是几百吨当量核弹释放的全部能量和混凝土罩的全部质量，而在这炮膛的末端，静静地盖着一个现在看起来小得可怜的窨井盖。这场景就像是一个海军舰炮的炮口上放着一个饮料瓶盖。

当时布置在现场的高速摄像机正在运作，希望能记录下井道口的情况和窨井盖被掀飞的场景——如果出现的话。可惜的是，虽然这架摄像机的镜头拉得很远，画面涵盖了井道口上方很大的空间，但飞翔的窨井盖只在镜头中出现了一帧。并不是摄像机坏了，而是窨井盖实在太快了，在高速摄像机的一帧时间内就已经飞出了画面。事后的计算显示，这个不起眼的10厘米厚实心铁盘的发射速度至少6倍于地球逃逸速度（第二宇宙速度），达到了70km/s以上（由于只捕捉到了一帧，所以这个速度只能算是一个下限），也就是时速252000公里，或206马赫，可以在10分钟内绕地球一圈。这个速度是大气层内飞行速度纪录的70多倍，现代榴弹炮初速的70多倍，普通(敏感内容)子弹的将近200倍，普通民航客机的300倍。这个速度甚至超过了第三宇宙速度（太阳系逃逸速度）的4倍还多，也是刚刚飞出太阳系、距离地球最远的人造物体旅行者1号速度的4倍。也就是说，如果这个窨井盖能够保持这样的速度，它最终将飞出太阳系，飞向武仙座。在很长一段时间里，我们都以为旅行者1号是最快的人造宏观物体，但哪里知道，远在旅行者1号发射之前，这一纪录就已经被一个核动力窨井盖创造了。这个窨井盖在不到一秒的时间内获得了4倍于旅行者1号通过几十年积累起来的速度。所以，核动力窨井盖同时也是有史以来“加速度最大的人造宏观物体”，毕竟它的瞬时加速度可能达到了10^8 - 10^10 m/s^2的数量级。这是什么概念呢？10^2 - 10^3级别的加速度就足以致人死亡。所以如果有个人在帕斯卡-A试验的时候正好躺在窨井盖上，那么（暂不考虑高温）首先他露在直径1.2米的窨井盖外面的部分将被整齐地切掉，同时他留在窨井盖上的部分会在瞬间被加速度压成厚度也许仅为几个分子的薄膜均匀地覆盖在窨井盖的表面（会比《三体》里的情节更极端，看起来大概跟被二维化的效果差不多）。所以大家没事不要躺在窨井盖上哦~

登录/注册后可看大图

登录/注册后可看大图

登录/注册后可看大图

科普节目主持人正讲述这个丧心病狂的故事


可惜的是，这个核动力窨井盖并没能飞向武仙座，甚至没能飞出大气层，毕竟它受到的推力只持续了不到几秒，之后就在大气的阻力和重力的作用下迅速减速（不过设想一下，如果电影《地心引力》中的飞船是被从地球射上来的一个窨井盖打穿的话会有多么神作...）。但值得一提的是，这个窨井盖在最初的几秒内速度是如此之快，而它和空气的摩擦也是如此剧烈，以至于它很有可能是带着一团烈焰和强光飞出去的，就跟陨石在大气层中燃烧发光的原理一样，只是方向恰好相反：陨石是带着火掉下来，窨井盖是带着火飞上去... 。当时现场的人所感受到的应该是这样：在引爆的几乎同一瞬间，连声音和振动都还没来得及感觉到，只见一个近百米高的蓝色焰柱冲天而起，在其顶端是一个直径1米多的大火球，火球随即以所有人根本无法想象的速度变成了天上的一个亮点，由于人眼的延时，火球无法被肉眼捕捉，而是在每个人的视网膜上留下了一道直通天际的亮线，几秒后，声音和震波滚滚而来，再几秒后，终于有人反应过来：矮马，好像粗大事了？咦？窨井盖去哪儿了？（大家如果想要更直观的体验，可以去搜索“鞭炮、下水道爆炸、窨井盖飞天”的相关新闻，有视频，很震撼，然后脑补一下把鞭炮换成核弹...不过千万不要尝试...）

话说地下这帮人正满地找窨井盖时，窨井盖，哦不，火球还在天上飞着呢。大约烧了几十秒之后，窨井盖如果没有被燃烧殆尽的话就应该到达了最高点，开始下落，如果这时高度足够，半熟的窨井盖可能在重入大气的时候被再烧了一遍。于是天上就掉下了一块表面焦脆、带有混凝土香气、辐射爆表的七分熟牛排，哦不，铁饼。

不过这个窨井盖最后没被找到，当地及附近地区也没有收到“房屋被从天而降的巨型铁饼砸穿”之类的报案。所以这个窨井盖最终应该是落在了试验场附近的荒地中，在那里躺了半个多世纪。

所以在新墨西哥州沙漠的某处，埋着一段荒诞而又独一无二的人类科技史。如果人造物体所能达到的最高速度是衡量宇宙文明等级的一个标准，那么地球文明的等级在无意中就于1957年创了新高，达到了万分之一光速级别(0.00023c)，虽然那只是昙花一现的一瞬间。如果你哪天在新墨西哥州的沙漠中看到一块扭曲变形、锈迹斑斑的大铁盘，请你先向后退100米（辐射应该仍然很强），然后脱帽致敬，因为你看到的这块不起眼的废铁也许会在未来，在一个人类开始星际旅行的时代成为历史书上的一个不起眼的脚注。

其实，这里介绍的“帕斯卡-A”核动力窨井盖应该跟另一样东西分享“最快人造宏观物体”的宝座：于1976年发射的太阳神2号探测器。顾名思义，太阳神2号绕着太阳公转来收集关于太阳的数据。太阳神2号在它椭圆轨道的近日点（距太阳4300万千米，水星近日点4600万千米）达到最大速度（70km/s）。

不过窨井盖和太阳神2号的速度纪录很可能会在明年被NASA的朱诺号探测器打破。朱诺正在飞向木星的路上，如果一切正常，它的速度将会达到74 km/s. 长江后浪推前浪，预计在2018年发射的Solar Probe Plus将会在近日点仅为600万千米的轨道上观测太阳活动，届时它的速度将会超过200km/s，让人类离千分之一光速俱乐部更近一步。

（本文正文部分节选和翻译自 The fastest man-made object ever: A nuclear-powered manhole cover (true!)，参考了YouTube上SciShow Space，并加入了我自己的一些内容。）

另外，大家来猜猜世界上能产生加速度最大的生物是啥？其实是某种生活在马粪里的真菌，俗称“粪便大炮菌(Dung Cannon fungus)”：The Fastest Accelerating Organism on Earth is a Fungus!，它们的孢子在射出瞬间的加速度可以达到惊人的200000 m/s^2，可以在最初的1毫米中从0加速到72km/h，这相当于一个人类被以100倍音速弹射出去……然而这一地球生物进化的奇迹却只是长在马粪上，一生唯一的目标就是把自己的孢子用变态的加速度射到离马粪远一点的地方，好让马把孢子吃掉，带到新的地方再拉出来，开始一轮新的循环。

登录/注册后可看大图

孤夜枫2016

不得不佩服美国人

满天神佛

核武器研究基地？？？？？？

lytc