本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
靜音噴氣揹包就像在空氣中游泳,但這可能超出了推力的物理學範疇
在“科學難以企及?”系列中,我採訪了科學家們關於他們很想探索,但認為無法進行研究的想法。例如,這些想法可能涉及超出可能性的機器,如像太陽一樣大的粒子加速器,或者它們可能完全不道德,如涉及人類的致命實驗。這個專題旨在審視不可能的夢想,科學中看似棘手的問題。然而,“科學難以企及?”結尾的問號表明,沒有什麼是不可能的。
發明家:迪恩·卡門,首款可穿戴輸液泵和賽格威的創造者,以及DEKA Research & Development Corp的創始人。
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想法: “我一直熱愛飛行,”卡門說,他駕駛並擁有直升機和噴氣機。“我想要一個沒有噪音的噴氣揹包,一種無需喧囂就能讓我挑戰地心引力的裝置。你只需將自己從地面解放出來,在空氣中游泳。”
問題: “推力的基本物理學原理意味著,如果你想對抗地球的引力場,並且體重比如說100公斤,你需要以每秒平方9.8米的速度將那個質量從你身邊加速移開,”卡門說。“空氣是空靈的,密度很低,大約每立方米1公斤,所以你必須連續以每秒平方9.8米的速度加速100立方米的空氣或等量空氣,以補償地球的引力。”
“你可以嘗試透過使用旋翼相對緩慢地移動大量空氣,或者使用少量氣體非常快速地移動,比如火箭,來獲得足夠的推力,”卡門說。“如果你使用火箭,通常氣體以超音速運動,這意味著它非常吵鬧,你需要大量的能量才能做到。如果你使用大型旋翼,它們也非常吵鬧。”
解決方案? 在卡門的節目發明院長中,他討論了NASA關於一種超靜音、可懸停的單人電動飛機的概念,名為Puffin,它看起來很像帶駕駛艙的噴氣揹包。
“那可能很接近了,”卡門說。“不過,我希望有什麼東西可以綁在你的腰帶上,讓你一步就能跳過高樓大廈。我不需要超人的斗篷,但我很想要其他方面的體驗。”
圖片來自迪恩·卡門的網頁。
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關於作者:查爾斯·Q·崔是《大眾科學》的特約撰稿人。他的作品也曾發表在《紐約時報》、《科學》、《自然》、《連線》和LiveScience等刊物上。在他的業餘時間,他遊歷了七大洲。在Twitter上關注他@cqchoi。
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