騎馬旅行和風洞
300多年前,《堂·吉訶德》的作者塞萬提斯在描寫騎士和他的侍從騎著木馬旅行時,有這樣一段故事:
人們對堂·吉訶德說:“請騎在馬背上,只要你把馬脖子上的套管一扭動,木馬就會騰空而起,平平穩(wěn)穩(wěn)地把你送到瑪朗布魯諾等待你的地方。不過,為了不使你因高速奔馳而頭暈,一定要蒙上你的眼睛才乘坐。”堂·吉訶德和他的侍從上了馬,他們的眼睛也蒙了起來。堂·吉訶德摸到了那個套管,用力一扭。堂·吉訶德對侍從說:“我們的旅行開始了!我詛咒,我一生從來沒有騎過這樣快、這樣平穩(wěn)的馬。”侍從說:“是的,我覺得迎面而來的大風,就好像有許多風箱朝我們鼓風一樣。”事實上,真的是人們正在用幾個巨大的風箱朝著他們鼓風,木馬卻還呆在原地,一步也沒動。
塞萬提斯是根據(jù)運動的相對性原理來編寫這段故事的。由運動的相對性原理可知:一個人相對于周圍的物體向前運動,和他自己靜止不動,周圍的物體向后運動,其感覺完全一樣。
運動的相對性原理,在現(xiàn)代科學技術上有著廣泛的應用,研制飛機時,使用的風洞就是根據(jù)這個原理設計的。
飛機在高空飛行時,氣流對飛機的阻力和升力起著重要的作用。要取得氣流與飛機飛行之間聯(lián)系的數(shù)據(jù),本應駕飛機飛行,進行實驗。但是,這樣做既危險又浪費。于是人們根據(jù)相對性原理,把飛機懸吊在大型管道——風洞中不動,然后讓空氣從風洞中向后高速流去,以此代替飛機在高空的飛行。這種試驗方法,大大方便了實驗工作的順利進行,也大大促進了飛機制造工業(yè)的發(fā)展。
一一摘自《物理世界》