太空是個有趣的地方,那裡近乎於真空,又沒有拽著人往下掉的重力,所以很多在地球上看來習以為常的事情,放到太空中就完全是另一個樣子了。
比如開槍,在地球上只需要扣動扳機,子彈就會破膛而出,如果沒有擊中任何物體,隨著飛行距離的增加,速度會逐漸減慢並最終墜落,但如果將開槍這件事放到太空之中,就完全是兩回事了,那麼在太空中開槍會怎樣呢?要在太空中開槍,我們首先必須先解決一個問題,那就是太空中可不可以開槍?當我們扣動扳機後,子彈為什麼能夠破膛而出呢?並不是因為撞針對於子彈的物理撞擊,依靠物理撞擊所產生的動能雖然可以讓子彈飛出去,但速度卻極為有限,所以並沒有太大的殺傷力,我們兒時玩過的那些危險的玩具槍就是依靠物理撞擊讓子彈出膛的。
真槍子彈的出膛單單依靠物理動能是不行的,只有藉助於化學提供的能量才能夠具備可觀的飛行速度和殺傷力。
當我們扣動扳機之後,撞針會撞擊子彈的底部,從而激發底火,底火受到撞擊後會迅速燃燒,進而點燃子彈內的火藥,火藥的瞬間燃燒產生了高溫和高壓,於是在高壓的推動下,子彈頭被擠出了彈筒,最終飛出槍膛。從這個過程中我們可以看出,子彈的飛行依靠的是火藥燃燒所產生的能量,而太空是近乎於真空的,那麼沒有氧氣,火藥如何燃燒呢?如此說來,太空中是不是不可以開槍?
的確,火藥的燃燒少不了氧的參與,但子彈內火藥的燃燒並不是依靠空氣中的氧,為了保證子彈內火藥的瞬間燃燒,現代所使用的子彈中都是含有氧化劑的,所以無論環境是否有氧,都能夠激發出膛,這一點只要參考在水中開槍就一目瞭然了。
既然在太空中可以開槍,那麼我們就可以來思考一下在太空中開槍與在地球上開槍有什麼不同了。
太空中與地球表面最大的差別就在於沒有重力和空氣阻力,那麼在太空中子彈是不是能夠飛得更快呢?關於子彈,有兩個速度,一個是子彈的出膛速度,另一個則是推動子彈的火藥爆炸速度,在理想狀態之下,火藥的爆炸速度與子彈的出膛速度應該是相等的,但實際上卻相差巨大。
一般而言,裝在子彈中的無煙火藥的爆炸速度約為每秒3000米,而普通槍械的子彈出膛速度只有每秒幾百米,快一點的也不過每秒千米,顯然,子彈的出膛速度和火藥的爆炸速度是相差巨大的。為什麼子彈的出膛速度與火藥的爆炸速度存在著如此巨大的差距呢?很多人認為是空氣阻力所致,所以他們就會認為在太空中開槍,子彈的出膛速度就會與火藥爆炸速度一致,如此子彈飛行速度就比在地球上快得多了。
其實不是這麼一回事,子彈出膛速度與火藥爆炸速度不一致並不是因為空氣阻力,槍膛內短短几十釐米的距離,就算空氣再稠密,也不足以使子彈的速度下降如此之多。
真正導致子彈出膛速度變慢的原因是槍管內部的螺紋狀膛線。所謂膛線是由凹凸相間且呈螺旋狀旋轉的金屬線組成的,當火藥點燃,子彈頭受到推動而飛出後,會在槍管內受到膛線的擠壓,只要觀察用過的彈頭就會發現,上面有著明顯被膛線犁出的溝壑,之所以要讓子彈接受膛線的擠壓,是為了讓子彈飛出槍管後能夠一邊前進一邊旋轉,如此能夠大大提高子彈飛行的穩定性,從而提高射擊精度。
因為膛線對子彈的擠壓,所以使得子彈的出膛速度大大下降了,與空氣阻力沒有多大的關係,所以在地球上子彈的出膛速度是多少,在太空中也差不多,並不會顯著加快。
如果說在太空中開槍與在地球上開槍有什麼不同的話,那就是在太空中,子彈不會停下來。由於地球表面有著空氣阻力和重力的存在,所以飛行中的子彈速度會逐漸降低,並最終墜落,但在太空中,幾乎沒有任何阻力,所以子彈會一直向前飛去,速度不會下降,更不會墜落。當然,即便如此,也不意味著這顆子彈就可以飛出太陽系,因為要擺脫太陽系的引力束縛,需要達到第三宇宙速度,也就是每秒16.7千米,子彈的飛行速度還差得遠,也許它會成為一個環繞太陽執行的小天體。此外,在太空中開槍是一件很危險的事,因為沒有任何阻力,如果未能事先將自己固定,開槍所產生的後坐力將會把你推向宇宙的深處,而你也會像子彈一樣無法停下來。