科学难以企及?迪恩·卡门——挑战地心引力

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


静音喷气背包就像在空气中游泳,但这可能超出了推力的物理学范畴

在“科学难以企及?”系列中,我采访了科学家们关于他们很想探索,但认为无法进行研究的想法。例如,这些想法可能涉及超出可能性的机器,如像太阳一样大的粒子加速器,或者它们可能完全不道德,如涉及人类的致命实验。这个专题旨在审视不可能的梦想,科学中看似棘手的问题。然而,“科学难以企及?”结尾的问号表明,没有什么是不可能的。

发明家:迪恩·卡门,首款可穿戴输液泵和赛格威的创造者,以及DEKA Research & Development Corp的创始人。


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想法: “我一直热爱飞行,”卡门说,他驾驶并拥有直升机和喷气机。“我想要一个没有噪音的喷气背包,一种无需喧嚣就能让我挑战地心引力的设备。你只需将自己从地面解放出来,在空气中游泳。”

问题: “推力的基本物理学原理意味着,如果你想对抗地球的引力场,并且体重比如说100公斤,你需要以每秒平方9.8米的速度将那个质量从你身边加速移开,”卡门说。“空气是空灵的,密度很低,大约每立方米1公斤,所以你必须连续以每秒平方9.8米的速度加速100立方米的空气或等量空气,以补偿地球的引力。”

“你可以尝试通过使用旋翼相对缓慢地移动大量空气,或者使用少量气体非常快速地移动,比如火箭,来获得足够的推力,”卡门说。“如果你使用火箭,通常气体以超音速运动,这意味着它非常吵闹,你需要大量的能量才能做到。如果你使用大型旋翼,它们也非常吵闹。”

解决方案? 在卡门的节目发明院长中,他讨论了NASA关于一种超静音、可悬停的单人电动飞机的概念,名为Puffin,它看起来很像带驾驶舱的喷气背包。

“那可能很接近了,”卡门说。“不过,我希望有什么东西可以绑在你的腰带上,让你一步就能跳过高楼大厦。我不需要超人的斗篷,但我很想要其他方面的体验。”

图片来自迪恩·卡门的网页

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关于作者:查尔斯·Q·崔《大众科学》的特约撰稿人。他的作品也曾发表在《纽约时报》、《科学》、《自然》、《连线》LiveScience等刊物上。在他的业余时间,他游历了七大洲。在Twitter上关注他@cqchoi

所表达的观点是作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。

Charles Q. Choi is a frequent contributor to 大众科学. His work has also appeared in The New York Times, Science, Nature, Wired, and LiveScience, among others. In his spare time, he has traveled to all seven continents.

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