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假设你从飞机上的厨房里拿一只水壶,把它放在机翼上。用这些水泡的茶一定寡淡无味。在40000英尺的高空中,气压急剧下降,而水的沸点也降低到53摄氏度。
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所以,如果你只喜欢喝100摄氏度的滚水泡出的茶,在飞机上你最好还是选择咖啡好了。
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飞行中的科学 听食物
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如果你觉得茶不够味,那飞机上的餐品也一定不能让你满意。相信大家都有同感吧,除非你坐的是商务舱或头一次坐飞机。飞机餐的口碑向来不好,提供这些淡而无味的食物并不是因为航空公司对食物不用心,一些物理效应也会影响食物的口感。机舱中的低气压、干燥的空气和食物反复加热都能削减食物的美味,不过你大概没有想到,机舱内的噪音也是原因之一吧。
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虽然我们很快就能适应背景音并且迅速地忽视它,不过这些来自发动机和通风系统(更别提其他乘客)的噪音从来就没有消失过。如果你是在飞机上读到这段的,你会立刻意识到它们的存在。它们一直都在那儿。2010年发表的一篇研究说明了噪音是如何影响我们对食物的感知的。研究人员蒙住受试者的双眼,使他们分别置身于不同等级的噪音环境中,然后让他们对食物的喜恶进行排序。在噪音相对较大的环境中,人们对食物咸甜等味觉敏感程度降低,转而关注食物松脆等质感。不过由于参与的受试者较少,仅有48名,这意味着,航空公司是否应该在用餐时配发耳机这样的决定还需要进一步论证。
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飞行中的科学 第六章 飞行时的科技
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在地图上追踪你的航线
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不一会儿,机窗外的景色虽然壮观依旧,但略显单调。是时候在机舱内找些乐子了。你能看到一块说明航程的屏幕,上面有一张显示飞行路线的电子地图。这个路线看起来弯弯曲曲。如今油价居高不下,直线飞行似乎是最经济最合理的,而且,你在空中似乎也没看到任何妨碍飞行的障碍物。但是,航空公司却坚持曲线飞行。不能直线飞行的因素有三个。
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地球上两点间最短的距离反映在地图上不一定是直线,这是最基本的一个原因。大致上可以将地球看成一个球体(自转导致它的中部两端向外凸出,不过在这里我们暂且忽略这个事实),在球面上两点间最短的距离是一条弧线,弧线两端延伸就形成一个大圆。这个圆圈将地球对半切开——它与地球有着相同的半径与周长。赤道就是这样一个大圆。
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这个大圈能将处于不同纬度的两点连接起来(你所在的纬度是指你与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角),但是,对于北半球同一纬度上的两个点来说,大圈能将它们连接起来吗?比方说,在离北极点几百英里外的北纬上的两个点。在这种情况下,两点间的最短距离是沿着纬线,那个更小的圆圈上的一段弧线吗?答案是否定的。因为小圆的曲度大于那个以地心为原点的大圆,而两点间的距离也随之增加了。事实上,在这样的两点间飞行,航线会偏离小圆,向外凸出。
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为了能使你的航程显示在屏幕(或飞行杂志)上,我们必须用平面的地图来表现现实中的弧形的线路。这个转换的过程被称为投影法,但这难免会有些失真。在这个过程中,立体地球上的种种标线与位置将转化到平面方格坐标上。在所有投影法中,麦卡托投影法(Mercator projection)最为经典,它出现于16世纪,是以比利时地理学家杰拉杜斯·麦卡托(Gerardus Mercator)的名字命名的。麦卡托将地球仪投影在假想的绕赤道一圈的圆柱筒上,再摊开成平面地图。和所有的投影法一样,麦卡托投影法也有一些局限性。有些投影法投影出来的地图能更精确地展示某个局部区域,而有些则更擅长于还原其在地球表面原本的形状。
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飞行中的科学 投影地球
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用麦卡托法绘制飞行投影图时,只有沿着赤道的飞行线路呈现出直线,所有其他的大航圈都显示为与“最短直线距离”发生偏差的曲线。所以,对于一条从伦敦飞往纽约的航线来说,它呈现出来的是一条朝北极方向凸起的曲线,而不是我们通常认为最短的直线,不过事实上,这条航线已经是最短的了。
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然而,飞机在选择航线时,除了最短距离之外还会受到其他因素的影响。有时,因为政治或另外的实际原因,飞机不得不偏离大航圈。飞机会尽量避免飞入某一国家的领空,有时也会因为空中交通管制的需要飞经某一空中通道,这些都将限制飞行员按照最短线路飞行。
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我们在前几节提到过的急流也是促使飞机改变航道的原因之一。当飞机由西向东飞行时,它们有可能会遭遇强风,这种急速的气流能使飞机相对于地面的速度大大增加。为了获得这种推力,东向西的飞机通常会改道成西向东,从而进入急流带,这将缩减飞行时间也能节省燃油,这些额外获得的速度会弥补增加的飞行距离。
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飞行中的科学 该死的科技前沿
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起初,屏幕上的那个小地图会让你觉得新鲜,不过,整个航程都盯着它看就显得无聊了。如今大部分飞机上都有一系列供乘客娱乐的装置。你会发现虽然飞机是高科技产物,但有些东西远不如你家里的来得高级,有些装置的技术水平甚至还不如你的手机,这是不是很奇怪呢?这是因为生产一架飞机耗时巨大,所有之前还是最前沿的科技在它出厂时就已经落后了。
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