【硬核科普】《我和我的祖國》是一部科教片啊！_風聞

這是Han的第69篇原創文章

「本文有一定劇透」

你們知道，跟一羣超級學霸看《我和我的祖國》的感受嗎？

這片子，我是在博士屯（Boston）— 哈佛MIT名校雲集的美國海淀區— 和朋友們看的。

首先，這片子太好哭了，我哭了101遍，真事兒。

其次，我們一致發現：

誒，這《我和我的祖國》原來是一部科教片啊！

每個故事，都有知識點。

今天，我就來給你講講吧～

愛恨電磁波

朋友，你聽説過電磁波嗎？

《我和我的祖國》完美地呈現了，電磁波的危害和應用。

《奪冠》那一part裏，居民們看女排直播，無論是小男孩瘋狂扶着的電視信號，還是臨時救命的“半導體”收音機，都是電磁波的應用。

但是，你發現一個細節了嗎？

電視信號不好的時候，大家紛紛用回了廣播，為啥廣播還能用？

來，科普時間。

1865年，英國科學家麥克斯韋經過一頓運算 + 猜，提出：

變化的電場會產生磁場，同時，變化的磁場也會產生電場，合起來，就是電磁場。

這電磁場在空間的傳播，就形成了電磁波。

有了波，就有波長。

比較長的波長，傳播的距離遠，避障能力強，而如果比較短，那就容易被阻擋。

哦對了，波長和頻率的乘積是光速，所以波長越長，頻率越低。

電視機的圖像中頻信號是38MHZ，調頻收音機的中頻是10.7MHZ。

你看，相比電視信號，廣播信號的頻率較低，波長更長，傳播能力也就更強。

當然了，電視網建設的較晚，信號覆蓋還不高，也可能是原因之一。

其實，電磁波的頻譜，在各個國家，都是一個非常有限的資源。人類則是優先從比較“低頻段”開始利用的。

説到最近的5G，因為低頻段信號已經被佔據，人類已經開始利用更高頻段了。

比如4G最高利用到2.5GHz，而5G則可以到95GHz。

那頻率更高的電磁波有嗎？

當然有。再往後，就變成了：微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線。

而γ射線，就是殺死《相遇》男主的罪魁禍首…

γ射線波長極短，達到0.01埃米，傳播的時候，它不會繞開物體，而是，直接穿透，甚至可以穿透細胞，殺死組織。

在醫學裏，這個特性被用在了“放療”上，來殺死癌細胞。在工業裏，則被用在設備“探傷”。

γ射線會在原子核反應的時候放出，造成人員“內傷”，這也是原子彈的重要威力之一。

核輻射有多可怕？

一旦超過安全劑量，人會馬上頭暈嘔吐，白細胞數量下降、肺組織損傷、心血管系統損傷，還會引起細胞癌變，誘發癌症。

1986年的切爾諾貝利核事件，是核電時代以來最大的事故。

3個月內31人死亡，15年內有6-8萬人死亡，如今，依然有13萬人遭受各種程度的輻射疾病折磨。

而《相遇》裏的男主，捨身救下裝置，為了國家，自己完整的，無保護地，暴露在了輻射之下。

其實，電影已經演的很“樂觀”了。理論上，這種輻射劑量，是肯定要截肢的。

在此，向英雄們，致敬！

標準時

《迴歸》講述的是一個分秒必爭的故事。

我們已經等了150年，多一秒，都不能再等了。

換Badge的那一幕，各種學霸們都哭嚶嚶，真的是。

其實，中英外交官的對時細節，還是暴露了科普片的本質。

他們説了兩個天文台：中國紫金山天文台，還有，英國格林尼治天文台。

其實，人類這麼在乎時間，也就是近代的事兒。

之前，人們説時間，只能跟你説個大概。

後來，大航海時代來臨，需要測定船隻的位置。

對於南北軸，可以通過在船上測量太陽角。

可是這東西軸，怎麼辦呢？

靠時間：也就是靠本地和出發地的時間差，再除以24小時就行了。

後來，格林尼治天文台就成為了0度經線的起點，也是當今世界時區的開始。

航海鍾

而中國，為國家報時的，當年就是南京的紫金山天文台。

它在國民政府20年代遷都南京時所設立，目的，就是發佈準確的時間，也就是“授時”。

新中國成立後，尤其1964年，在《相遇》裏的原子彈爆炸後，我國科研的“尺度”，空前加大了。

你看，研究導彈、火箭、衞星，都在天上飛，甚至要飛出大氣層，差了一秒，都會相隔超遠。

然而，紫金山和國家西部的實驗基地，離太遠了，不夠用。

隨即，中央決定，建新的！地方要大約在中國中心，後來，西安被選中了。

周總理的批示 

這就是現在，中國的時間發佈地：國家授時中心。

當年，只能發佈短波授時，傳播範圍很小。

後來，隨着國家海洋科研和國防的需求，慢慢逐漸有了遠洋、長波、超長波授時。

今天，國家授時中心，早已和世界同步，堅守為國家報時的任務，服務航天、電子通信、全球定位、證券銀行交易等，分秒不差。

合金原理

《前夜》裏有一個關鍵大梗。

開國大典前夜，最終升旗試驗出了問題。

旗杆頂部用於卡位的金屬球裂了，需要重新做一個堅固的金屬球。

當歐豪喊出“俺們需要矽鉻鎳”的時候，我旁邊的材料系學霸Tina，尖叫了起來…

“啊，貌似有一個技術Bug。****”

你看，力是相互的，同時，撞針和卡位球的接觸面積一致，那麼他們相互的壓強也一致，因此應力一致。

另，通過影片可知：撞針沒有失效（壞），只是球崩了，那説明針的材料是ok的啊。

那麼，為什麼不直接把撞針的材料高温融了，然後就用這個鑄一個新的卡位球？這材料不是現成的麼…

畢竟，這是科教片。得讓大家知道合金的原理呢。

好吧。

加入合金元素後，鋼裏面的鐵和碳，與加入的合金元素將發生交互作用，形成新的化合物。

這就會改變鋼的組織，使鋼的強度、硬度、耐磨性等等，都有提高。

你看圖，以硬度為例，加入歐豪需要的Si Cr Ni元素以後，剛的硬度都提升了很多。

Tina還告訴我，不同温度下，材料的相（樣子）是不同的。

然後，甩給我了這張圖，是不同温度和比例下，鋼的“照片”。

awsl。

抽籤原理

葛大爺抽中了開幕式的門票，這個故事，其實是在講“抽籤原理”。

抽籤順序，會影響抽籤結果嗎？

也就是説，對於不放回，不提前開結果的抽籤，先抽和後抽，中獎的概率有區別嗎？

答案是，沒有。

你看，54張撲克牌，只有抽到紅桃2才中獎。

那麼，第一個人抽，中獎的概率就是1/54。

第二個人抽，概率分成兩種情況，第一個人抽中了（1/54） + 第一個人沒中（53/54）。

那麼，第二個人中獎的概率就是：1/54 * 0 + 53/54 * 1/53= 1/54。

你看，概率相同。

有細心的朋友已經發現了，劇情的推進，是其他人先公佈答案的。

那這個時候，隨着沒中的人越來越多，葛大爺的中獎概率，可是直線飆升的。

《悲慘世界》

在《白晝流星》那一part，全場的文科生們，沸騰了 —— “哇《悲慘世界》！”

終於輪到西方文學梗了。

《悲慘世界》絕對是超級名著，是由法國作家雨果在1862年發表的一部長篇小説，涵蓋了拿破崙戰爭和之後的十幾年的時間。

因為實在太有名，幾十年裏各種被搬上大熒幕，甚至做成動畫片，還被改編成音樂劇，登上倫敦西區和百老匯舞台。

故事的主人公是冉·阿讓，原本是個誠實的工人，一直幫助窮困的姐姐撫養孩子。

一年冬天，他找不到工作，為了不讓孩子餓死，他只得去偷了一塊麪包，因此被判五年。

出獄後，他找不到工作，連住宿的地方都沒有。正在他感到灰心的時候，他遇到了米利埃主教。

主教是個超級善良人。他好心收留冉·阿讓，給他在自己家裏過夜。

但，冉·阿讓居然為了生計，偷走了主教的銀器，準備潛逃！

途中，他被警察抓住，可關鍵時刻，善良的主教説，銀器是自己送給他的，並不是他偷的。

就這樣，冉·阿讓免於再次被捕。

後來，主教帶他去看了白晝流星，還在巴黎的草原上馳騁。

於是，他的心內被愛所感化，獲得了新生的力量，動力滿滿。

最後，他終於取得了成功，不僅成為大富，還當上了市長。

可真勵志！

給我整個8！

在《護航》故事裏，宋佳霸氣的喊出“給我整個8”上了熱搜。

這8，就是8個G，也就是8個重力加速度的意思。

空軍在飛行的時候，要做出各種特技動作，瞬間的加速度會非常高，所以在平時訓練的時候，就要鍛鍊這個科目，讓身體適應。

8個G是什麼概念呢？

首先，要説一下加速度的方向，加速度對人體可以來自兩個方向。

一個是“正向”，就是和身體的朝向平行，比如坐車時加速。

另一個是“橫向”，加速度來自身體側面，比如車輛轉彎。

對於第一種，美國人斯塔普博士在40到50年代，做了一些列“作死”實驗，來尋找人類的承受極限。

1954年，他在美國新墨西哥州，創下了，人類承受加速度，最大紀錄：46.2G。

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加速的時候，用火箭推進器，停止的時候，則用液壓減速裝置。

雖然創造了記錄，但身體也受到了重傷。

要知道，當身體停止的時候，身體的內臟可沒停，依然以非常大的加速度運行。

比如，他的眼球就在減速時，受到了巨大的擠壓，失明瞭兩天；渾身的骨骼也有不同程度的骨折，還掉落了6顆牙齒。

這麼看來，宋佳的“整個8”也還好？

等一下，這40個G可是正向的，而宋佳的那個8，可是橫向的。

幾年前，美國的《大眾科學》，發佈了一項研究。

它表明，對於橫向加速度，14個G可以讓人的器官分離，造成死亡。

對於沒有任何訓練經歷的人，6個G足夠失去知覺。

8個G的加速度可以讓人昏迷 —— 這點上，電影還蠻符合科學的。

一點感想

你知道，《相遇》裏，咱國家原子彈計劃為什麼叫“596工程”麼？

那是鞭策。

1959年6月赫魯曉夫決定停止援助中國，蘇聯專家全部撤走。

國際上都覺得，中國靠自己，造原子彈？那就是一個笑話。

沒有外國專家幫助，我們就自己幹。

而且，還就要取一個代號，就叫596，讓所有人記住這個時間，中國人開始「自力更生」。

今天，中國變了，世界變了。

看着這些海外的中國學霸，坐滿了整個影廳，還都是20多歲的年輕人們，自發買票進來。

這一代年輕人，真的是深深地，熱愛着這個國家，而腦中也滿是學識。

中國，也有了國際人才的自信，而我們，也更加相信這個國家。

無論我走到哪裏，都留下一首讚歌…