宇宙中有哪些超乎一般人想象的现象？ 十一点半，暂无简介 很多答案中都提到了宇宙的尺度、光速、星系这些宏观上的东西，那么答主在这里讲几个小现象吧。 这些小细节讲出来可能不如星系的尺寸和构成那么气势磅礴，但它们却是人类在探索太空的过程中需要去直接面对和克服的。 好，我们开始。 1）在宇宙真空环境中，两块裸露的同类金属在接触后会相互粘合，好像被焊接在一起一样。这个现象被称之为『冷焊』（Cold Welding）。 史上最具幽默感的物理学家费曼（Richard Feynman）曾经形象地解释道，这种现象的产生是因为『在真空中，处在接触面两边金属原子之间没有任何物质将它们隔开，所以这些金属原子「无法知道」它们其实是属于两块独立的金属的。』 而在大气环境中，由于空气的存在和金属表面氧化物的存在，两块金属即使相互接触后也不会粘合在一起。 在人类探索太空的过程中，对这个小细节的忽视曾经引发过巨大的麻烦。 1989 年 10 月 8 日，NASA 发射了一颗名为『伽利略号』的探测器，它的主要任务是对木星及其卫星进行观测。 其他很多答案中已经讲过，我们平时看到的太阳系示意图中，行星间的距离全都不是按照比例绘制的。木星与地球之间的距离比这些示意图上所显示出来的要大得多。如果我们按照真实比例绘制一张太阳系示意图并把地球画成一元硬币那么大的话，那么月球将在距离地球 0.75 米的地方，而木星大约在 1.5 公里外。即使以光速航行，从地球到达木星也需要 43 分钟才能到达。 为了到达如此遥远的一个地方，科学家们为伽利略号设计了一条非常复杂的航行路线： 图片中的粗实线就是伽利略号的航行路线。伽利略号于 1989 年 10 月 18 日从地球发射后，在 1990 年 2 月份经过金星附近并利用金星的引力进行了第一次加速，然后又分别在 1990 年和 1992 年两次经过地球并进行了两次加速。在这之后，它将经过三年的飞行后到达木星轨道。 为了能在这样遥远的距离上与伽利略号之间进行数据传输，工程师们为它装备了一个巨大的主天线（High-gain Antenna）。下面的图片中，位于探测器上方雨伞一样的部件就是这个主天线。 由于伽利略号的航行路线中最初的一段距离太阳比较近，为了避免这个主天线在太阳照射下损坏，它在航程的前半段一直保持着收起的姿态，就好像一把合起来的雨伞。按照计划，当伽利略号运行到距离太阳较远的时候，也就是 1991 年 4 月时，地面控制中心才会通过远程指令将这个主天线打开。当主天线打开后，它在太空中看起来会是这个样子的（艺术家想象图）： 1991 年 4 月 11 日，当控制中心向伽利略号发送打开主天线的指令后，却发现主天线并没有完全打开。此时的伽利略号离开地球已经一年半了，地面上的科学家们只知道天线没有按照计划打开，至于天线究竟出了什么故障，是无法直接观察得到的。 科学家们只能利用伽利略号传回来的飞行姿态等有限数据，在地球上使用一模一样的复制品进行分析和模拟。排除掉种种可能性后，科学家们最终发现了故障的原因：在伽利略号发射升空之前，它在地面上经历了数次运输和测试，在这些过程中，覆盖在几根骨架上的润滑物质和氧化层在摩擦的作用下被过早地磨损掉了。在进入太空后，有三根骨架和其他金属部件在『冷焊』的作用下被粘结到了一起，伽利略号上的天线开启装置已经不具备足够的动力将它们打开。 这颗耗资十几亿美元，从开始设计到预计任务结束耗时 25 年的探测器眼看就要变成一块太空垃圾。 在这个时候，已经不可能有人或者机器能够追得到这颗探测器对它进行维修了。地球上的工程师们只能想法设法利用探测器上已有的部件将天线打开。 首先，他们试着通过远程指令将探测器进行旋转，使天线依次面朝和背离太阳的方向，希望温度差所产生的应力可以让骨架弹开。但是在经过了 7 次循环后，主天线还是没能打开。 接下来，工程师们尝试了旋转伽利略号另一个较小的天线来撞击探测器，期望由此产生的振动可以让骨架弹开。经过 6 次撞击后，这种方法也失败了。 最后，工程师们将探测器上用来打开的主天线的驱动器以特定的频率反复开启，以此增大它所能提供的最大动力。但是这种方法也失败了。 所以，这个主天线直到最后也没能完全打开。 不幸中的万幸是，伽利略号上还有一个备用的低增益天线（Low-gain Antenna）。尽管它的传输带宽只有主天线的万分之一左右（8 to 16 bits per second），但人们这时也只能使用它进行数据传输了。不过，由于地面接收技术以及信息压缩技术的进步，最终这个带宽又被提高了到了主天线的百分之一左右（1,000 bits per second）。从 1991 年直到 2003 年伽利略号任务结束之时，人们都只能使用这个大打折扣的低增益天线进行数据传输，尽管 NASA 声称伽利略号最终依然完成了 70% 的科学任务。 引起这个大麻烦的，正是前面提到的『冷焊』这个小现象。 先写到这里，有合适的内容再更新。 查看知乎原文
