啊,物理学:将世界上最伟大的谜团,转化为冷冰冰的、确凿的事实。甚至包括那些深受喜爱的儿童故事里的谜团。英国莱斯特大学的一群物理学专业学生,对罗尔德·达尔的经典故事《詹姆斯和巨桃》进行了空气动力学建模。
故事中,孤儿詹姆斯和一群拟人化的昆虫一起,躲进一颗巨大的石果里,然后这颗巨桃被一群海鸥驮着横渡大西洋。达尔说,需要501只鸟来完成这项任务:“我只需继续将它们拴在树干上,直到我们有足够的鸟把我们拉起来。它们最终一定会把我们拉起来的,”詹姆斯解释说。事实上,根据学生们的研究论文,实际需要2,425,907只海鸥。
Emily Jane Watkinson、Maria-Theresia Walach、Daniel Staab 和 Zach Rogerson 计算出了桃子的质量。达尔称桃子“一样高,一样宽,事实上,和一栋小房子一样大”,他们估计其半径为6米。他们观察了1996年迪士尼电影改编版的片段,并计算出其高度为5.7米。通过进行几项其他计算,他们确定需要4,890,579牛顿的力才能将其举起。“这远远超出了501只普通海鸥的承载能力,”学生们写道。
为了确定这一点,他们将海鸥建模为翼型,你可以将其理解为类似于飞机机翼。这些弯曲的形状会产生称为升力的力。学生们写道,一只普通海鸥可以提供2.02牛顿的升力。“对于计算出尺寸的桃子来说,利用这么少数量的鸟来飞行如此沉重的物体是不可能的,”他们总结道。
他们的课程负责人Mervyn Roy表示,这项练习为他的学生将来从事科学出版业做好了准备。“要想成为工业界或学术界的科研物理学家,‘你需要展现一些想象力’,”他解释道。
正如《卫报》所说,科学家们仍然没有找到使詹姆斯的桃子长得如此之大的魔药配方。他们也还没弄清楚玛蒂尔达是如何用意念移动物体的。
[来源:AlphaGalileo]