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有了电流也就有了功率。功率是描述做功快慢的物理量。它也指能量从一个地方被输送到另一个地方的速度。正如瓦特描述的是发动机的功率，电功率的单位也是瓦特，它等于电压（伏特）乘以电流（安培）——相当于作用于电子的“推力”乘以电流总量。我们短暂的电学术语介绍的最后一个名词就是焦耳（Joules）。上文中我们提到了许多关于能量的单位，它们有些是电能的单位，有些描述的是让汽车飞驰的能源，有些则与食物中蕴含的热量有关。我们往往用卡路里（Calories）来表达食品的热量，它是一个更早确立的热量单位（食品标注中，1大卡（kilocalorie）=1000小卡（calories），这样的转换总是会让消费者感到困惑），而焦耳则是一个标准热量单位。1焦耳相当于1瓦特功率1秒时间所做的功。因此，一只100瓦的灯泡每秒钟将消耗100焦耳的能量。
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闪电释能放出惊人的能量。1安培的电流通过范德格拉夫起电机后能产生100万伏特的电压，因此，它产生的电能很小（瓦特×安培）。闪电电击有着超高的电压，而它产生的电流能达到30000安培，释放出高达5亿焦耳的能量——这相当于一座大规模发电站1秒钟发电量的总和。
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当如此巨大的能量击穿空气时，空气分子就开始急速运动起来。空气中的温度将瞬间飙升至20000摄氏度，这甚至远远超过了太阳表面的温度。这种急剧的温度变化生成压力波，现实中，这种冲击波强大的威力与爆炸无异，在这种冲击波将空气撕裂的瞬间，我们耳边就传来了雷声。
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飞行中的科学 安全的金属盒子
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闪电击中飞机这样的事件也不是不会发生（虽然飞行员也会尽可能地绕过暴风雨），但就算不幸被闪电击中，乘客们也不会被烤成肉饼。撇弃所有造价高昂的设施，飞机其实就是一只大金属盒子。在人类探索电能的早期，法拉第发现电荷无法穿过金属盒外层到达其内部（或是金属网——它的表面是有孔洞的，所以窗户也是一样的）。这种金属笼子被称为法拉第屏罩（Faraday Cage），即便大量的电流经过笼子的外侧，金属导电性也能中和笼子内侧的电流。结果是，笼子内是绝缘的。这也是为什么你经常能听到这样的说法（这么说一点儿也没错），打雷闪电时，躲在汽车里是最安全的了。同样的道理，飞机也相当安全。
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不过，飞机自身还是需要一些保护设施的。虽然雷电击产生的强大电流会平顺地流过机身或机翼表皮，但它最大的危害莫过于使飞机上的电子设备受干扰，从而影响到操控。尽管电流本身并不会穿透飞机的外壳，但是，雷电会因为电磁效应而产生感应电流，那么有可能导致飞机电路电流过大，这和工作中变压器的道理是一样的。因此，所有的飞机都装配了内置避雷电系统，遭遇雷电时亦可利用它来放电——这好比教堂顶端避雷针的升级版。
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飞行中的科学 尘埃造成的停飞
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我们已经聊过了危害飞机安全的各类风险，不过，我们中的大多数人应该不会有机会亲身经历上述的种种险情吧。2010年，欧洲的大部分飞机都被迫停飞，到底是什么造成了这种状况呢？要怪就怪那座名不见经传的火山。它鲜有人知，事实上，都没几个人能用正确的发音读出它的名字——它就是位于冰岛的埃亚菲亚德拉火山（Eyjafjallaj kull）（你可以凑合着这么念ay-va-there-vtl）。
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2010年4月15日到23日的这段时期内，整个北欧的所有的航班都被取消了，之后，间歇性的停飞一直持续到5月中旬。当时有关部门曾发出严重警告，说这样的情况有可能会持续数月。火山造成了大规模的交通中断。在这之前我们总认为，只要愿意，我们随时都能坐上飞机飞往任何一个想要的地方，但是在当时，数以百万的人发现他们国家的领空关闭了，他们不得不选择公路、铁路和水路——或是干脆哪儿也不去。不过，也有人对此表示欢迎。之前总是被飞机尾迹撕扯得四分五裂的天空突然变得清澈完整了。而那些住在机场附近的人也终于可以坐在花园里享受宁静的春光了。
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飞行中的科学 火山喷发
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你绝不会经过任何活火山的上空，因此，你无法从天上看见它们，不过今后如果你遇上了航班取消或是改道这样的事，火山也许就是造成这种情况的罪魁祸首。毫无疑问，火山是一种不可忽视的自然界力量。火山一直与我们共存在地球上——每时每刻，大致有1500座的火山隐藏着各式各样潜在的灾难。不过许多火山对我们的威胁有限，它们带来的熔岩流和火山灰覆盖早已为人们所熟知，比如公元79年，意大利维苏威火山（Mount Vesuvius）喷发掩埋了庞培（Pompeii）和赫库兰尼姆（Herculaneum）。
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不过也有一些火山会向天空中喷射一团团的细密火山灰。这些灰尘会落在你的车上，叫人头痛，除此之外，如果喷力足够大，灰也足够多的话，这些火山灰可以弥散到世界各地。1883年喀拉喀托火山（krakatoa）喷发，将近20立方千米的火山灰和火山岩块随着爆炸喷涌而出，这个量相当于一个边长20千米的立方体的容量。
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喷发产生的冲击波使这些火山灰进入到80千米高的大气中，并将它送往世界各地，据估测，这些冲击波能整整绕地球7圈。这些灰黑色的尘埃悬浮在大气中，当它们遮挡住阳光时，地球的温度将会降低1摄氏度甚至更多，全球的气候系统在数年内都将受此影响。人们在世界各地都侦测到了火山灰的存在。
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1883年，飞机出行还是天方夜谭的年代，但是在今天，这样规模的火山喷发将会使全球的航空系统陷入瘫痪，至少需要一年时间才能恢复。问题就出在那些非常细密的火山灰上。埃亚菲亚德拉火山带来的后果之所以如此糟糕，原因就在于它融合了冰岛的低温和炙热的火山这两种极端反差的因素。冰冷的海水，尤其是那些火山之上的冰川融水的不断拍打，使蒸腾的熔岩瞬间降温，产生出大量的熔岩碎片，那些玻璃状的碎片十分细小，它们很快就被喷发的爆破力冲入空中。
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如此微小的尘埃颗粒并不会带来直接的危害，但是，如果大量的火山灰被吸入到飞机引擎内，它们就会熔化，附着在引擎上并重新凝结起来，这会带来一系列麻烦，最糟糕时会使引擎停止运转。1982年英国航空公司的第9号航班就是一个广为人知的例子。在穿过一团火山灰云后，这架波音747的四只引擎都失灵了。所幸的是，引擎稍稍冷却了一会儿后，附着在引擎上的火山灰开始自动脱落，引擎被重新发动了起来。不过，对于机上的乘客来说，这样的遭遇可谓惊心动魄，引擎熄火的12分钟内，飞机失去控制，在坠落25000英尺后才重新被飞行员拉回高空。
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航空公司和监管部门吸取了这次事件的教训，通过2010年的停航事件，我们可以看到航空部门不光采取了各种预防措施以避免飞机进入火山灰云团，而且还密切监视火山的活动，以提前发布灾难预警。现在再也不会发生火山灰云“突袭”飞机的事情了。火山喷发造成的停航的确叫人恼火，监管部门在2010年采取的种种措施也的确显得过分小心，但是，我们也得对这样的自然事件表示谅解。毕竟火山是不为人力所控制的。
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飞行中的科学 穿越辐射区
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