印度人的發明，總能給我們帶來新花樣 | 科技袁周慮第36期_風聞

導讀

本期袁周慮：特斯拉發佈新產品Cybertruck；印度完成全球首款注射式男性避孕藥臨牀試驗；嫦娥四號與玉兔二號實現“雙三百”突破；中國天文學家發現一個迄今為止最大質量的恆星級黑洞。

這是【科技袁人】的衍生節目【科技袁周慮】的第三十六期，歡迎觀看~

視頻鏈接：

https://www.bilibili.com/video/av77858667

部分評論：

呱爾佳：

確實挺符合印度國情hhh

魏武臨碣石：

衝出地球，移民宇宙

精彩呈現：

特斯拉皮卡

**S：**最近看到一張好奇號新傳回的照片，蓋爾隕坑中心四周荒涼岩石，這裏猶如一座“岩石監獄”。看到好奇號在荒涼的火星平原，尋找着可能存在的生命，有一種別樣的孤獨的感覺。

**X：**是很孤獨淒涼，不過順利的話，咱們國家的火星車，明年也能上去陪它了。而且前兩天，我們熟悉的特斯拉公司發佈了新產品Cybertruck，也要上火星！這輛皮卡靈感源自《銀翼殺手》，充滿未來感的外形，超越跑車的百公里加速能力，想象一下它馳騁在火星荒原的畫面，真有點未來的感覺。

**S：**這個我們從渲染畫面回到現實，這個皮卡的造型還是有點違和感的，被廣大網友吐槽就像紙巾盒什麼的。不過從參數上看，這款車也搭載有特斯拉的Autopilot

L2級別自動駕駛系統，三電機驅動版本的百公里加速時間為2.9秒，續航里程超過804公里，最高時速可以達到每小時209公里。這些參數都非常優秀。除此之外Cybertruck配備了全身的防彈玻璃，可惜演示的時候卻翻車了。

**X：**最開始，馬斯克的助手爬上了一架梯子，隨後將小球沿着管道釋放，球自由落體沒有擊碎玻璃。而同樣一枚鋼球輕輕地砸向安裝在原型車的玻璃時，卻把玻璃砸碎了。這也讓很多觀眾感到不解。本着科學理性的角度，我和阿帥運用簡單的物理學知識分析了一下其中原委。

**S：**第一段鋼球的下落近似於自由落體，通過現場的視頻，我們可以大致估算出鋼球的下落距離是3.5米。因此，鋼球砸向玻璃的速度是8.3 m/s。根據市售的鋼球估算，這枚鋼球的質量大致在2 kg。那麼下落的動量大約為15.7 kg·m/s。

**X：**第二段拋擲的過程，我們假設助手投球時，鋼球與玻璃的初始距離是1米；鋼球在飛行過程中，加速度保持不變；通過視頻幀數判斷，鋼球的飛行時間大約為0.27秒。基於這樣的假設，我們很容易算出鋼球砸向玻璃的速度是7.7 m/s。相應的動量也隨之得出：14.1 kg·m/s。其實可以發現這下比自由落體的衝量其實相差不多。

**S：**衝擊力差不多，一塊碎了一塊沒碎，這樣結果的差異應該來自於玻璃的安裝方式了。小球自由落體時，玻璃是被8只夾具固定住的。這種固定方式不是完全剛性的，允許玻璃在受到衝擊時，出現一定的位移。但當同樣的玻璃被鑲嵌在車門中，玻璃被牢牢固定住，位移的空間遠遠小於前者。在這兩種情況下，小球以幾乎相同的速度（或者説動量）撞向玻璃，隨後受到玻璃的作用力而停下來。當玻璃被嵌在車窗中時，玻璃的位移（以ST表示）較短；而被夾具固定的玻璃，位移（Sg）更長。根據動能定理，我們知道玻璃在這一過程中做的功等於作用力與距離的乘積W = F·S。小球最終都停了下來，而初始動能相當，所以玻璃做的功也相似，被嵌在車窗中的玻璃位移更短，因此受到的作用力更大，自然攻容易破裂了。

**X：**值得一提的是，事後馬斯克終於在Twitter上也上傳了擲球成功的動圖，挽回一城。在Cybertruck發佈的當天，特斯拉已經接到了14.6萬張訂單，但特斯拉的股價下跌了6.14%。與此同時，特斯拉在皮卡領域的主要競爭對手福特和通用汽車的股價上漲了約2%。市場對Cybertruck的唱衰應該是出於多重考慮，而不僅僅是因為那兩個洞。例如，Cybertruck的外形在很多人看來難以接受，另外其作為皮卡的運載能力也受到質疑。但無論如何，要徹底打消用户的顧慮，馬斯克只能等待Cybertruck於兩年後開始生產、繼而真正上市後的表現了。

5G與天氣預報

**X：**11月22日，在埃及沙姆沙伊赫召開的2019年世界無線電通信大會（WRC-19）落下帷幕，來自165個成員國約3400名代表達成多項協議，並就5G移動業務、下一代衞星和高空空中電台技術關鍵參數達成一致，至此，5G的毫米波頻譜之爭終於暫告一段落。國際電信聯盟（ITU）最終為5G毫米波頻段“擴容”，具體包括24.25-27.5 GHz、37-43.5 GHz、45.5-47 GHz、47.2-48.2 GHz 和66-71 GHz。

**S：**對於我們大多數的普通用户來説，這種頻譜什麼的只是個數字概念，我們關心的可能更多還是什麼時候能建立更多的基站什麼的。

**X：**你對上面的數字可能沒什麼感覺，但這卻引發了全球一些氣象學家的擔憂，在常規的氣象預報中，氣象衞星也是通過不同頻譜的信號來探測不同的氣象元素，比如雨雪、大氣温度、雲冰、水蒸氣。其中水蒸氣正是在23.8 GHz這一頻段釋放微弱的信號，而這和我們上面提到的24.25-27.5 GHz頻段範圍很近，那些傳輸頻率幾乎相同的5G基站會產生與水蒸氣釋放信號非常類似的信號，從而造成混淆。如果天氣預報人員在模型中輸入這些不準確的數據，天氣預報就會變得不準。

**S：**這麼看確實是個不小的問題，行業標準制定的時候有考慮這方面的影響麼？

**X：**一般來説，監管機構會設定允許的噪聲上限，數字越負表明噪聲控制越嚴格。本次大會也達成協議，在2027年9月前將相關頻段5G信號的噪音上限設定為-33分貝瓦，在這個時間點後由於5G建設進一步鋪開，將上限收緊為-39分貝瓦，而世界氣象組織（WMO）則推薦上限為-55分貝瓦。這次最開始遭受氣象學家抗議的美國聯邦通信委員會FCC卻把噪聲上限設定在-20分貝瓦，這幾乎比所有國家正在考慮的5G噪聲都要高很多。現在美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）以及美國國家航空航天局（NASA）也正在與掌管美國無線網絡分配的聯邦通信委員會（FCC）進行非常重要的談判。NOAA和NASA希望FCC能和他們一起保護用於地球觀測的頻段不受5G信號的干擾。

**S：**總體來看，一段新的頻譜從劃分到真正的商用一般會需要7到10年，毫米波發展雖面臨許多挑戰與瓶頸，但是業界均對其發展抱有極大希望.新頻段的全球劃分將有助於釋放規模經濟，以加速在全球範圍內交付創新與價格合理的5G服務。以製造業、交通運輸、醫療保健和教育等為代表的行業也都將從中受益。至於氣象學家們，也希望他們能談判順利吧。

【**袁嵐峯評論：**任何通信標準，都需要首先確定使用的頻段，好比打遊戲需要首先確定地圖。

5G使用的頻段，分為低頻和高頻兩部分。低頻部分在6 GHz以下，稱為“低到中頻段頻譜”，也稱為“Sub-6”，中國等大多數國家主要採用這個頻段。高頻部分在24至300 GHz之間，稱為“高頻頻譜”或“毫米波”，美國、韓國和日本主要採用這個頻段。

在原理上，這兩個頻段各有優缺點。毫米波的傳輸速率比較高，但通過性比較差。差到什麼程度呢？它會被樹葉、牆壁和人體阻擋，——你無論如何也不可能把人體去掉啊！

這些道理其實大家都知道，但美國的問題在於，Sub-6頻段被國防部佔用了。因此，中國的5G已經可以實用了，而美國的5G還步履蹣跚。對此更詳細的解釋，參見2019年7月19日的科技袁人Lite第79期《美國的5G，為什麼落後了？》（美國的5G，為什麼落後了？ | 科技袁人）。

我的通信專家朋友認為，目前毫米波的主要用處，是在缺乏光纖等有線部署的地區做回傳，例如美國的鄉村。而中國的基礎通信設施比較完善，所以看不到大規模部署毫米波的可能性。只是由於美國缺乏Sub-6的頻段，才導致毫米波的需求被放大。未來相當長時間內，全球的5G部署還是會集中在Sub-6頻段。

總之，地圖沒選好，再怎麼打也很難贏啊！】

印度注射避孕

X： 一直以來，印度在我們科技袁周慮中都扮演了一個活躍氣氛的角色，無論是之前的“人工”智能還是失聯的登月探測器，都給大家帶來了不少歡樂。

**S：**不過今天的節目，我們要報道來自印度的一個嚴肅新聞了。對於男性來説，節育很長時間以來只有兩種選擇：避孕套和輸精管切除術。避孕套儘管是一種短效節育方法，但其綜合有效性只在82％左右。此外，輸精管切除術，儘管十分有效，但卻一種不可逆的永久性節育方法。因此尋找一種可逆的長效的男性節育方法，是研究人員亟需解決的方法。印度醫學研究理事會的研究人員開發出了全球首款注射式男性避孕藥，可安全有效的為男性提供多年的生育控制，目前已完成了臨牀試驗，正在等待印度藥品監督管理局獲批。

**X：**這款名為RISUG的藥物是苯乙烯馬來酸酐的一種聚合物，由印度的生物醫學工程師Sujoy k. Guha發明。本質上是一種凝膠，通過向輸精管注射RISUG，可產生與精子細胞不同的電荷，接着通過SMA 聚合電解質效應，將經過該處的精子“撕碎”以達到避孕效果，並且不影響其它體液通過。簡單來説，就是造成精子在生物化學上的改變，這改變會使精子頭部構成產生變化，精子會被凝膠材料殺死，就算它沒完全死亡，受損的精子也無法有效地和卵子匯合了。

**S：**在此次公佈的三期臨牀試驗數據中也同樣發現，在所招募的303名志願者中，成功率為97.3%，無副作用報告，並且，這一注射可以通過破壞凝膠的第二次注射來逆轉節育情況。據報道稱，RISUG的注射費用預計低至10美元，遠比輸精管結紮術便宜得多。未來市場會不會接受這種新型的方式，也讓我們拭目以待。

**X：**雖然是正經的研究成果，不過怎麼感覺氣氛又被印度朋友們活躍起來了。

接下來帶來兩條短訊

短訊一  嫦娥四號和玉兔二號

截至目前，嫦娥四號在月球背面的工作時長已超過300天，遠超設計壽命；“玉兔二號”巡視器行駛里程也已超過300米，實現了“雙三百”的突破。據介紹，嫦娥四號着陸器和“玉兔二號”巡視器目前已分別結束月夜休眠期，受光照成功自主喚醒，恢復月面工作，進入第十二個月晝工作期。

在日前舉行的英國皇家航空學會2019年度頒獎典禮上，嫦娥四號任務團隊獲得本年度全球唯一的團隊金獎，這也是英國皇家航空學會成立153年來首次向中國項目頒獎。

很高興看到中國的探月工程取得這樣的成功和認可，也期待我們能以更多的科學發現和科學成果進一步揭開月球背面的奧秘。

短訊二  LAMOST發現迄今最大的恆星級黑洞

2019年11月28日，國際頂尖科學期刊《自然》在線發佈了我國天文學家主導的一項重大發現。中國科學院國家天文台劉繼峯、張昊彤研究員領導的研究團隊發現了一顆迄今為止最大質量的恆星級黑洞。用的工具正是我們之前袁周慮報道過的LAMOST/郭守敬望遠鏡。這顆70倍太陽質量的超大恆星級黑洞遠超理論預言的質量上限，顛覆了人們對恆星級黑洞形成的認知，勢必推動恆星演化和黑洞形成理論的革新。

關於這次黑洞新發現，我們也請到了“袁老師”給大家詳細説説，本週五的Lite，我們不見不散。