王亞平：登太空講臺講述宇宙奧秘

2013年6月20日上午10時，中國首次太空授課活動在天宮一號成功舉行。由女航天員王亞平主講，聶海勝輔助授課，張曉光擔任攝像師，在大約40分鐘的授課中，航天員們展示了失重環境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現象。全國約6000萬名師生在地面課堂觀看了這次太空授課。王亞平是繼2007年美國女宇航員芭芭拉·摩根太空授課之后，世界上第二位在太空中授課的航天員。

懸空打坐與大力神功

航天員們現在是在遠離地面300多公里的天宮一號實驗艙里向大家問好！同學們都知道，失重是太空環境中最獨特的現象。那么首先，讓指令長（指航天員聶海勝——編者注）給大家表演幾個高難度的動作。

聶海勝：好，沒問題，那我就給大家表演一個“懸空打坐”吧。

王亞平：哎，我還有“大力神功”呢。（王亞平用一根手指輕輕一推，聶海勝飛了出去。）

單擺可以做圓周運動

同學們看，這是一個支架，這根細繩將小球連接在了支架上，形成了一個我們地面上常見的單擺。現在，我把它固定到我們的展示平臺上。現在我把小球放到這個位置，同學們想一下，如果此時我松手，小球會出現什么樣的現象呢？噢，它并沒有像在地面上一樣做往復擺動，那我們把它提高一點，放到這兒，再松手，嗯，它還是沒有做往復擺動，這是為什么呢？因為在太空中小球處于失重狀態，沒有了回復力，所以不能像在地面上一樣做往復擺動。

如果我們推小球一下，小球又會如何運動呢？同學們你們看到了嗎？非常神奇，現在小球竟然在做圓周運動。好，我們換個方向再來給大家演示一下。哎，它仍然在做圓周運動，這是因為在太空中，小球處于失重狀態，即使我們給小球一個很小的初速度，它也能繞擺軸作圓周運動；但是在地面上卻需要一個足夠大的初速度才能夠實現。

陀螺旋轉有別于地球

接下來我要展示一個我們小時候都很喜歡的玩具。這是一個“陀螺”。我們都知道，高速旋轉的陀螺具有很好的定軸性，陀螺這一定軸特性在天上地上是完全一樣的，因此有很多設備都是用陀螺組合來定向，在我們居住的天宮里，也安裝了不少的利用陀螺的定軸性原理制作的儀器，用來測量航天器的姿態。

接下來我要給大家演示的現象，在地面上可是很難做到的，不過在太空失重環境中就很容易實現。你們要仔細地看哦！現在，我把靜止的陀螺放在這兒，給它一個干擾力。哎，同學們，你們看到了吧，現在這個靜止的陀螺在翻滾著向前運動，它的軸向發生了很大的改變。好，把它抓回來。現在，我要讓它旋轉起來，把這個旋轉的陀螺放到同樣的位置，給它同樣一個干擾力，這次，它不翻滾了，而是晃動著向前走。

l

太空中寫不出“飛流直下”的詩句

接下來，要給大家演示一些與水有關的有趣現象。同學們看，這是一個我們在太空中喝水用的飲水袋，這里有一個止水架，現在我把它打開，如果在地面，此時水肯定是會流下來的。但是，在太空中失重環境下，水是不會自己流出來的。我想，如果詩人李白在天宮中生活，大概他就寫不出“飛流直下三千尺”的詩句了。因為在失重狀態下，根本就不可能會“飛流直下”。

接下來我要擠出一個水滴。同學們，你們看到這個可愛的、漂亮的小水滴，有沒有想到“晶瑩剔透”這個詞呢？我真想多做幾個，把它們串成一串水晶項鏈，送給你們。為了避免它到處亂飛，我要用獨特的方法來收集它。正好可以潤潤嗓子。（王亞平張嘴把漂浮在空中的水滴吃了進去，這個奇妙的畫面引起地面課堂上學生們一陣驚嘆——編者注）

水膜表面張力大顯神威

同學們看，這是一個金屬圈，這是我們喝的普通水，那么我能用它們做出什么來呢？大家睜大眼睛注意看哦。首先把水袋打開，把金屬圈慢慢地放到水袋里，輕輕地拉出來。同學們，見證奇跡的時刻就要到了。

我做成了一個漂亮的水膜。看來在失重狀態下，普通水也可以形成這么大的一個水膜，這在地面上可是很難做到的，因為在地面上有重力的影響，所以水膜一出水，就容易破裂，而在太空中，由于處于失重狀態，水的表面張力就會“大顯神威”，所以就能輕松地形成水膜。

那這個水膜結實嗎？我們來驗證一下。現在輕輕地晃動它，同學們看到了，即使我來回地搖晃它，它也不會輕易地破裂。而是甩出來一些小水滴，不過這個小水滴我們要用吸水紙將它給收集走，避免它們到處亂飛影響我們的設備安全。

接下來，我要試著把一個中國結貼到水膜表面，看看它能不能承受這個中國結。貼上了！中國結已經被貼上了水膜的表面。

如果我們往水膜上加水它會出現什么樣的變化呢？現在，我們一點點地往水膜上加水。現在水膜在一點一點地變厚。現在水膜已經變成了一個亮晶晶的大水球。你們看，這個水球像不像是一個透鏡，透過它，你們還可以看到我的倒影呢。（地面課堂再次響起掌聲，編者注）

現在我們向水膜里注入氣泡，大家看到這兩個氣泡并沒有融合在一起，而是單獨存在著。看來不一樣的環境會有不一樣的現象哦！

剛才我們把氣泡注射到了水球中，接下來，我要把帶顏色的液體注入到水球中，看看又會出現什么樣的現象。同學們看，這里面裝的是紅色的液體，現在我就把它慢慢地注入到水球中。

同學們，你們看到了嗎？現在紅色的液體在水球中慢慢地散開了。非常非常漂亮。現在，透明的水球已經變成了一個紅色的水球。好，讓攝像師的鏡頭多停留一會兒，我們多欣賞一下這美妙的景象。