這些太空實驗有點魔幻

戴釋然

想必很多人都知道“ 降維打擊”這項“必殺技”。那么，在更高維的視角下，我們的三維空間是以什么形態存在的呢？以二維空間為例，無論二維空間是以平面或者曲面的形態存在，擁有更高維視角的我們都能輕易觀測。而二維空間因為沒有Z軸，也就是沒有高度，所以生活在二維空間的生物，對于他們自己空間的曲率是無法感知的。

想要知道自己生活的空間到底是平面還是曲面，二維生物可以通過平移法則來測量，即在二維空間放置一個固定指向的平移箭頭，經過任意路徑再回到原點。如果箭頭的指向沒有改變，那么證明該空間是平面;如果空間是曲面的，在平移時箭頭指向則會因為空間曲面存在曲率發生明顯變化。

現在將問題上升到三維。生活在三維空間的我們同樣沒有四維視角，無法感知我們三維空間在更高維度的形態，而且擁有Z軸的三維空間更為復雜，簡單的平移測量法無法保證箭頭的固定指向。在這種情況下，可以在三維空間保持方向不變的陀螺儀，其作用就發揮出來了。

2004年，搭載了4顆高精度陀螺儀的引力探測器B帶著測量地球周圍時空曲率的任務出發。通過對多年積累的測量數據進行研究，科研人員最終確認，引力膨脹測試數據結果與愛因斯坦廣義相對論的預測結果一致，三維空間在四維視角下是以彎曲形態存在的事實得以證明。

渦蟲是地球上最簡單的生命形式之一，但它有一個神奇的能力：如果你把它切成兩半，它的每一半都會長成一條完整的渦蟲。這種強大的再生能力是由于它們的全身都分布著干細胞網絡，這些干細胞在身體有需求的情況下，隨時都可以生成新的器官。

這種神奇的能力對科學家們無疑有著巨大的吸引力，他們很早以前就已經開始在地球上研究這個過程是如何發生的。為了研究在沒有重力的環境下渦蟲體內的干細胞能否繼續起作用，他們又將15條無頭無尾的渦蟲送上了國際空間站。

生活在空間站里的渦蟲被嚴密監控，科學家們跟蹤它們被激活的基因，并與地球上觀測到的渦蟲再生能力做比較。實驗結果更加神奇——渦蟲長出了兩個頭！科學家們猜測，可能是微重力對渦蟲的再生產生了影響。對渦蟲再生功能背后機理的研究，有助于研發一種使人類身體在空間自我修復的再生技術，目前該項實驗還在進一步深入。

童話《小王子》中曾描述了一個浪漫的場景：遙遠星球B-612上的小王子，愛上了一朵美麗而驕傲的玫瑰，每天為玫瑰澆水，精心地照顧它。那么現實中，外太空的玫瑰會是什么樣呢？

1998年，“發現號”航天飛機就攜帶了一朵玫瑰去太空。研究者和香水公司想知道這次太空之旅是否會誕生一種新的玫瑰香味。玫瑰順利地在航天飛機里生長，航天員們提取了玫瑰花揮發的香油。試驗結果表明，比起在地面上，太空中玫瑰香味揮發性更小，整體香味也完全不同。日本資生堂化妝品公司根據“太空玫瑰”香氣，開發出了Zen系列香水。

除此之外，2016年，航天員還在國際空間站里培育出了一株漂亮的百日菊。從外表看，這朵花顏色和外形和地球上的差異不大，但它的內部結構有什么變化，目前還在研究之中。

除了致力于對微重力環境里生命變化的探秘，許多科學家還利用太空中的環境研究新材料。其中的一個研究是“真空尾跡屏罩設備”，這是一個直徑3.7米，由不銹鋼材料制成的圓盤狀平臺。

按計劃，這個圓盤狀平臺會被部署在軌道高度大約300千米的地方，尾隨航天飛機飛行幾天，然后被重新捕獲。太空中有比地球上效果好千萬倍的真空條件，研究者的目標是利用圓盤狀平材料內部產生的“超真空”，合成一種超薄超純凈的薄膜材料，以應用于半導體制作等領域。

20世紀90年代，該項目曾嘗試了3次太空飛行，第一次嘗試由于硬件問題失敗，不過接下來的兩次實驗都很成功，最終開發出了太空真空環境中的第一種薄膜材料。