【奇思妙想】跑得最遠的東西是什麼？

知識 06-13

【「奇思妙想」是什麼？】

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宇宙飛船的飛行速度，要比離心機快多了(當然有幾個例外，下文有說到)。宇宙飛船的速度以「公里/秒」為單位，而且保持勻速。而人造機械很少能有超過「幾百米/秒」這個量級的速度。也就是說，地上的機器，那是脫了鞋也追不上宇宙飛船的。

但要給出精確的答案，得看我們採的是什麼樣的參照系。我們下面分別來看一下不同的情況：

【以太陽為參照】

剛衝出太陽系的旅行者一號，現在是太陽系中跑得最慢的東西之一[注1]，它的平均速度只有16公里/秒，這隻有地球繞著太陽運行的速度的一半。

能飛出太陽系的旅行者一號，居然跑得比被太陽拴住的地球還慢，似乎從直覺上說不通。但換個說法你就好懂一些，想像太陽系是個巨大的漩渦，所有太陽系的行星都是漩渦里打轉的小球。旅行者一號（部分是依靠這些行星的反作用力）以正好能橫穿漩渦的速度離開了太陽系，並且現在正穩定地航行在平靜的水面上。[注2]

換句話說呢，以太陽為參照系，地球上每一輛1977年款普利茅斯捷龍（Plymouth Voyager）旅行廂車走過的路程，都要比旅行者一號遠。

【奇思妙想】跑得最遠的東西是什麼？

在這個參照系下，移動最遠的人造物體根本不是太空飛船，而是所有地球上的人造物——繞著太陽跑過了最遠的距離。而已知最早的人造物是兩百六十萬年前，在衣索比亞發現的石器，繞太陽走過了250光年。

比起來，移動距離最遠的空間探測器（應該是已經壞掉的水手10號，它繞行太陽一周得用幾十年時間）只走出了幾個「光日」，而旅行者一號只爬了十幾個「光時」。

【奇思妙想】跑得最遠的東西是什麼？

【以地球中心為參照】

如果這麼算，冠軍還是衣索比亞的那塊石器，它產於赤道附近，所以以460米/秒的速度飛奔了幾百萬年，里程錶上的讀數高達4個光年。

【以地球的地皮為參照】

要這麼玩的話，衣索比亞石器的里程錶瞬間歸零。但這也讓那些遠離地球的太空飛行器一臉尷尬，因為它們的速度等於地球的自轉，但這無礙於旅行者一號重登榜首，自1958年入軌以來，它跑完了88.88億公里的旅程。

正常速度，不包括各種奇葩宇宙飛行器或者地球自轉之類的東西……

首先，我們考慮地球上那些能沿直線運動的東西。這類東西還真不少，比如那輛1966年產的Volvo，已經跑了3百萬英里（1英里=1609.344米）。再比如那些長途客機，但在這個條件下，第一名是人類自己。

美國聯合航空公司的乘務員Ron Akana在63年的服務生涯里，已經完成了2000萬英里的旅途，這可能是所有人類歷史上有過的最高紀錄；就算是從蒸汽輪船時代開始的水手也很難在一生中航行到這個距離。當然和宇航員是沒法比的，比如太坑人Valeri Polyakov（連續在宇宙中滯留時間最長的記錄是俄羅斯人瓦萊里·波利亞科夫(Valeri Polyakov)在95年創造的438天。）在軌道上待了1年多，累計里程要比Ron Akana多上10倍不止。另外你可能還會糾纏「人」算不算「人造品」……首先，你確實是被兩個人「造」出來的，其次，這些人身上總會帶著些人造物，報道說 Ron Akana 結過婚，戴個結婚戒指啥的也很正常。

或許有些火車車廂——或者火車上的任何東西——都已經跑了不短的路，但基本上沒有什麼交通工具能跑滿1000萬英里。

但是那些繞圈跑的東西就難說了。

我們從硬碟碟片開始。一塊3.5英寸，7200轉的普通機械硬碟的旋轉速度是80英里/小時。硬碟壽命是有限的，特別是連續工作的硬碟的邊緣——但也很難想像它在們死前能跑滿幾百萬英里。

在工業領域有不少可能的選手。渦輪風力發電機的葉片頂端跑得比汽車快，而且它們能連續運行幾十年。哪怕風力不穩定，它們也應該跑了幾千萬英里。

在飛輪儲能裝置里的飛輪，要比渦輪的能耐大多了。這種儲能用的飛輪，一般都是在真空中高速旋轉的，設計初衷就是要以超過1馬赫的速度連續旋轉幾十年。那麼這樣一片飛輪所能累計的里程，可以達到9位數（1億英里）。

高速離心機的邊緣，特別是那些用來從事鈾濃縮活動的離心機，可以轉得更快——事實上，它們已經達到了物質所能旋轉的速度極限。

是的，對於任何物質來說，都有一個不至於把自己甩成碎片的速度的極限。對於像碳纖維或者凱夫拉這類強度很高的物質，能承受的邊緣最高轉速是1~2公里/秒注8，所以如果我們假設這種高端設備最早也是在半個世紀之前誕生的，那麼它們所飛過的路程超過10億英里——不過實際數字可能比這個要低。這就是為什麼在鈾濃縮活動需要鈦合金製作的離心機；因為分離鈾需要很高的速度，只有少數幾種物質能承受住這種速度而不碎裂。

言而總之，鈾濃縮離心機似乎穩操勝券，它這輩子跑完的里程數應該能挺進上億英里大關。

到底有多快？

所以，至今為止，工作中的離心機到底已經跑了多少距離？

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