阿基米德烧敌战船与太阳能武器

• 这样可怕的武器 • 有没有缺点 • 现在可以实现么
• 利用太阳能做武器在美国曾有人提过设想，一是用凸透镜 聚集太阳能，二是用大型反光板聚集太阳能。最后被证实 还是不可行，因为地球是围绕太阳旋转的，地球本身还要 自转，凸透镜和反光板如果跟着地球自转则聚焦是瞬间的 不可能形成武器级别的高热能；如果固定一点跟着太阳那 么地球受到影响的将不是一个点而是一条线而且是以每小 时1667公里的速度由东向西划，显然这样的武器是谁都不 敢用的！
• 阿基米德（公元前287年—公元前212年）， 古希腊哲学家、数学家、物理学家。出生 于西西里岛的叙拉古。
• 第二次布匿战争时期，罗马大军围攻叙拉 古，最后阿基米德不幸死在罗马士兵之手。
• 据说。公元前215年，罗马将领马塞拉斯率 领大军，乘坐战舰来到了古希腊历史名城 叙拉古城下。面对弱小的叙拉古，马塞拉 斯自信满满，认为一举攻陷叙拉古是十拿 九稳的事，但没有想到，阿基米德利用凹 面镜的聚光作用，把阳光集中到一点照射 到入侵叙拉古的罗马战船上，阳光产生的 高温引起熊熊大火，烧毁了不少罗马战船。
• “发现”频道为了当上阿基米德传奇的“终结者”，出钱 赞助美国麻省理工学院、亚利桑那州大学等一些名校的学 者模拟了当时的场景，并且找来一艘已经有80年历史的木 船当作古罗马的战舰。
• 麻省理工学院的科学家们用300平方英尺的黄铜和玻璃 制成了一面巨大的凹面镜，然后在150英尺之外把强烈的 光线聚焦到这艘老木船上，试图把这艘船点着。但令人失 望的是，虽然这艘老木船被烤得冒烟，但始终没有燃起火 苗。随后，觉得也许是距离太远的科学家们又把这面凹面 镜移到了距木船75英尺的地方，这回火苗倒是按预期的燃 起来了，但火苗小得可怜，并且一会就自动熄灭了。
• 现代科技下人们希望能利用越来越先进的 科学技术，做到以前人们只能梦想的事情。 关于利用太阳武器的梦想就是其中之一。
• 人造卫星发出的光都微不足道，根本不能同月亮相比。不 过，要不了多久，就会有名副其实的人造小月亮上天，它 的光辉将使月亮黯然失色。
月亮和地球一样本身不会发光，只能反射太阳光。同 时，月亮不断地环绕地球运行，当它走到太阳和地球之间 的时候，对着地球的一面是黑暗的，我们完全看不见月亮。 当地球处在太阳和月亮之间时，月亮对着地球的一面全部 被太阳光照亮，我们就可以看到满月。月亮处在其它位置 时，从地球望去，它有时是半圆形，有时是镰刀形，有时 只有一线弯弯的蛾眉月。
• 可惜无法考证，人们认为是一种 传说。然而在1973年，希腊的一位 科学家萨克斯博士，雇了50多名水 手，各持一块长方形铜镜，聚焦一 只木船，结果木船起火。此可证明 阿基米德用铜盾烧敌舰是可能的。
• 美国“发现”频道的“传说终结者”节目 日前联合美国的一批科学家，对阿基米德 火 烧罗马战船的故事做了一次“再现”， 可惜结果仍然让人们将信将疑。
苏联曾经在上世纪80至90年代发射过薄膜型
小月亮，开展小月亮的薄膜在太空能否正常展开
及反射太阳光的试验，为今后建造实用型人造月
亮创造条件。根据科学家的估计，人造月亮可能
在本世纪后半叶在太空中出现。
• 1993年2月4日，俄罗斯在和平号太空站上进行过 一次代号为“旗帜2”号的“人造月亮”实验，在 太空展开了人类第一个太阳帆。该次实验获得成 功。旗帜2号阳光反射镜装在一个镜包中，由8瓣 厚度仅有5微米的超薄镀膜铝片组成，镜瓣之间由 32根线连接。镜包打开，依靠自身放置产生的离 心力舒展开来，成为一轮人造月亮。这个人造月 亮直径为20米，地面光斑直径4000米。当它运行 到西欧上空时，恰好是后半夜，它大方地向地面 射去了第一缕阳光。可惜由于云层太厚，人们未 能详细观察这一不同寻常现象。但很多人都说曾 看到一束光亮。
太阳能的利用
•
对太阳能的利用，中国是世界上最早
的国家之一。远在3000多年前的西周时代
（公元前11世纪），就已有了“阳燧取火”
技术的记载，所谓“阳隧”，就是形似凹
面镜的金属圆盘，对着太阳聚是一
种最古老的太阳能聚光器。
太阳能的利用
• 1990年第11届亚运会火炬的火种，就是 于8月7日下午，在距拉萨市以北100多公 里的念青唐古拉峰下，由15岁的藏族少 女达娃央宗用木柴从抛物面聚光太阳灶 上获得的。原理与古代阳燧差不多，唯 聚光所用的材料有较大的差别。阳燧取 火技术在世界太阳能利用科学史上占有 重要的地位。
• 人造月亮在夜晚给人提供照明似乎不错，但若再 提高聚光反光的能力成为人造太阳就有些麻烦了、
• 天上一直有两个太阳，这个城市估计就要温度大 大上升了，似乎给冬天的人们取暖也可以----
• 若是能再把光照的范围从一个城市聚焦在一栋大 楼------
• 这样的情景就不是照明、取暖了，这就要把大楼 都给烧化了
聚集太阳能在地面上可以任由人们控制，可以将聚集的太 阳光照射在一个点上长时间不动，因此可以在一点上积聚 很高的热能，然而在太空中则不可能将太阳光集中在地球 的一点上长时间不动，因此很难形成照射点的高热，所以 地面上的实验太空中不一定能用。
• 理论上没有问题。实际上很难做到： 1。镜的尺寸问题。要想得到所设想的武器 情况，镜的直径要很大，现在的飞船没法 把它带入大气层； 制造起来的费用也非常 昂贵，不如多造些导弹实用了 2。防御问题。敌人会很容易发现这一武器， 并可以随便用导弹将其摧毁。
太阳能的利用
•
国外认为阿基米德是利用太阳能最早的
人之一。约在公元前215～210年间，古罗马
帝国的舰队侵占了西西里岛，派了一支舰队
攻打希库扎港，著名的学者阿基米德，为了
保卫家乡，他让每个士兵用擦亮的铜盾，排
列在城堡上，把太阳光聚集反射到入侵的罗
马舰船上，结果使舰船起火，敌人仓惶逃跑。
太阳能的利用
同时由于它和地球自转的步伐保持一致，所以，从地面上
望去，人造月亮始终高悬天边，它不升也不落，寸步不移， 日夜不停地将太阳光反射给大地。
每天太阳落山，夜幕降临之后，人造月亮才显露出她
那明亮夺目的光辉。在晴朗的夜晚，人造月亮的光，相当 于10个满月的月光。即使是阴天，它照到地面上的亮度， 也能抵得上一个晴朗夜晚的“满月”。
• “太阳能武器”不像中子弹，中子弹只会杀死建筑中的所 有生物，而建筑却仍然完好无损地保存在那里。”。“太 阳能武器”能在一瞬间制造出几千度的高温，强烈的高温 光线能从太空穿过厚厚的云层抵达地球表面，其温度足以 融化和烧毁地球上的任何敌对目标。 “太阳能武器”的
致命弱点是阴雨天无法使用，不过这个难题在今天显然已 经不成问题，因为科学家可以将“太阳镜”送到太空之中。 “太阳能武器”能在瞬间制造出几千度的高温，强烈的高 温光线能从太空穿过厚厚的云层抵达地球表面，其温度足 以融化和烧毁地球上的任何敌对目标。也许它的唯一缺点 就是杀伤力实在太大了，就像氢弹爆炸一样，被它击中的 地区将会立刻变成一片大面积的焦土。
• 而亚利桑那州大学的迈克·布什罗则用了一个形状像花 瓣的凹面镜，但结果既没有火苗，也没有让船冒烟。
• 美国麻省理工學院的一群師生制作了一个 船头模型,准备了127面镜子,他们准备模拟 一次"死光"实验.
光热转换
• 现代的利用太阳辐射能加热集热器，把吸 收的热能直接加以利用。如果集热器匹配 不同用途也就有不同名称，如太阳能热水 器、太阳灶、太阳能干燥器、太阳房、太 阳能温室、太阳能空调等。
• 这一武器的设想在现代也一样被人们反复 关注。
• 二战时期的纳粹德国为了取得战争的胜利， 设想了许多超级武器，最终多数都没能实 现，其中就包括了这种太阳武器。
• 根据纳粹物理学家的设想，首先要做的便 是把一面巨大的镜子送入近地轨道，这是 一面用大约100万吨金属钠制成的超级镜子， 能聚集空间的太阳光再射向地面，足以把 城市烧成灰烬，将敌方水库变成蒸笼，同 时让所有平民变成烤肉。巨型镜子将安装 在由纳粹太空人操纵的空间站上，依靠空 间站上独特的工具制氧，靠太阳能发电机 提供电力。
• 人造月亮是专门为了某些地区夜间有特殊的照明需要而建 立的。由于它比月亮离开地面近得多，所以如果用同样的 反射面积来比较，人造月亮比月亮反射到地面的光线要强 100多倍。 月亮的表面虽然很大，但是它的表面坑坑洼洼，布满 了厚厚的灰土，照射到月亮表面的太阳光有93%被吸收掉 了，所以反射的光实际是很微弱的。而人造月亮的12个圆 盘表面，光亮似银，平滑似镜，它能毫无保留地、100% 地把太阳光反射给地面，加上人们还可以用电子计算机控 制那12个圆盘的角度，叫它们像探照灯那样，把光线集中 成一束，把亮度再大大提高。 由12个圆盘组成的人造月亮，能照亮地面上多大的区 域呢？根据计算，它能照亮整个浙江省或半个河北省那样 大的面积。如果调整反射镜圆盘的角度，将光束中心对准 首都北京的上空，那么它能照亮北京地区，而且能照亮北 京周围的天津、唐山、承德、张家口和保定等城市，使这 些城市都成为“不夜城”。
•
人造月亮主要是用镀铝涤纶薄膜制造的。这
种材料又轻又薄，加上必须的钢材支架，总重量
大约为45吨左右，用航天飞机分两次就能将它送
到离地面几百千米的轨道上，然后由航天员在轨
道上把它们装配好，再用火箭将它推到更高的地
球静止轨道上去，也可以用巨型火箭从地面将它
直接送往地球静止轨道。到那时，人们就可以在
“不夜城”里生活和工作了。
月亮的圆缺是自然规律，人们无法改变。然而，在现 代航天技术迅速发展的今天，人们却可以建造没有圆缺的 人造月亮，使得夜夜明月当空。
• 这个人造月亮，也将是一颗在离地面35800千米的静止轨 道上的人造卫星。它的构造与别的卫星不同。
航天科学家们设想中的人造月亮，是一个由12面圆盘 构成的巨大反射镜。每个圆盘直径为300米，用镀铝涤纶 薄膜制造，在太阳光的照射下，它能反射出耀眼的光芒。
• 1993年2月4日，俄罗斯利用完成任务的“进步 M15”号货运飞船，进行了“人造小月亮”试验， 它张开直径20米的阳光反射器，将比满月亮2～3 倍的亮光反射到地面。只是它不在对地静止轨道 上，地面的照亮区是一条移动的光带，宽4米的光 带扫过法国里昂，瑞士日内瓦、伯尔尼，德国慕 尼黑和戈表尔等城市。1999年2月再次进行这种 试验时，可惜阳光反射器没有能够打开。 将“人造小月亮”反射太阳光的强度加大， 就可成为“人造小太阳”，它的阳光反射器面积 达几万平方千米，反射的阳光强度可达太阳光的 50%，可变局部地区的黑夜为白昼，提高那里的 温度，防止霜冻，延长无霜期，提高农作物产量。 如在东北“粮仓”三江平原或哈密瓜的故乡，有 这样的“人造小太阳”，就可保证那里的粮食和 哈密瓜丰产丰收。