资讯 专栏
此为临时链接,仅用于文章预览,将在时失效

挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验

作者:知社学术圈
2016/05/12 18:23

雷锋网按:本文作者巴特,来自知社学术圈。

【导读】5月11日是理查德·费曼的生日,在缅怀这位物理学家的同时,一定要讲讲他与挑战者号航天飞机的故事,因为今年正是挑战者号失事30周年。费曼作为失事调查团成员,对揭露事件真相起到了关键的作用。让我们回到当时,感受这位物理学家的智慧与执着。

1986年1月28日,美国挑战者号航天飞机升空后,因其右侧固体火箭助推器的O型环密封圈失效,毗邻的外部燃料舱在泄漏出的火焰的高温烧灼下结构失效,使高速飞行中的航天飞机在空气阻力的作用下于发射后的第73秒解体,机上7名宇航员全部罹难。挑战者号的残骸散落在大海上。

挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验

遇难宇航员

灾难的发生令全世界震惊,美国总统罗纳德·里根立即委派前国务卿罗杰斯对事故进行调查。调查团成员包括宇航员阿姆斯特朗、赖德,以及著名理论物理学家理查德·费曼。当时费曼已经68岁高龄,距离自己的人生终点只有两年时间。

在发射前夕,肯尼迪航天中心当地环境极为寒冷,气温降到了零下,这几乎是允许航天发射的最低温度。负责维护航天飞机火箭助推器的工程师也曾表示担心,但种种原因,火箭承包商和NASA高层最终没有将其作为推迟发射的理由。

挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验

于是,悲剧发生了。

经过调查,费曼将问题锁定在火箭助推器的O型环密封圈。该O型环为橡胶材料,具有一定膨胀性,以便在挑战者号发射时为火箭脆弱的接合处提供密封功能,防止高温气体接触燃料箱。

  

调查会现场 

在调查公开会议现场,费曼用一个非常简单的实验作了说明:他将连接件模型上的O型环稍作挤压后置入冰水一段时间后取出,

我发现,从冰水里拿出的O型环材料没有恢复原形。换句话说,有好几秒钟时间,它受低温影响,失去了膨胀性,尤其在气温为 (华氏) 32度的时候。我认为这对我们正在讨论的问题有直接的影响。

挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验

费曼演示冰水实验

挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验

O型环材料样品的临时连接件模型

然而,这样明确直接的声音却并未得到调查团队的支持。团长罗杰斯甚至打断费曼提出的话题,“这将是我们讨论的一个问题,但今天时间有限,不谈天气的影响。我想这个问题的重要性,穆勒先生一定早已知晓,也一定会在将来给予解释。” (穆勒曾对起飞计划施压,并掩盖隐患。会议上负责报告O型环情况)

其他成员尽管也认识到这个问题,但他们对NASA抱着一份先天的同情心,不希望航天飞行计划就这样搁置,不希望资金受到限制,不希望让这样的消息“污染”了公众的双眼。作为航天飞行的支持者,调查团其他成员倾向于让NASA内部处理此事,避免过多的批评。

但是费曼却始终坚持自己的意见,这样严重的事故和漏洞令他无法安然顺从。于是,他以个人名义起草了一份尖锐有力的事故分析报告,并强烈要求将之纳入到罗杰斯调查团报告中。如今,费曼的这份个人报告作为“附录F”可供全世界人查阅,但值得一提的是,在1986年提交给里根总统的版本中并未收录。

在罗杰斯眼里,费曼简直成为了眼中钉肉中刺,他一心想说服费曼嘴下留情,以顾全大局,不要搞得NASA既失掉经费,又丢了民心。但费曼并未妥协,他表示如果不把他个人报告放入最终报告中,他将辞去调查员职务。用他的话说:

For a successful technology, reality must take precedence over public relations, for nature cannot be fooled.

挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验

公关怎能比人命还重要呢?

令人震惊的是,调查团还发现火箭承包商和NASA管理层对O型环存在的隐患心知肚明,但是发射还是如期进行了。火箭工程师罗杰·鲍斯约利后来表示:“我曾竭尽全力地阻止那次发射,但没有人听,太气愤了。”

而费曼后来也披露,NASA计算航天安全风险的方法与承包商的火箭工程师也大为不同,这使NASA的计算结果理论上比后者要安全1000倍。这实在令人心痛。

在后来的传记作品中,费曼就这段经历讲述了更多细节。其实,那个巧妙的冰水实验也并非完全源自他的脑袋。同为调查员的好友库提那曾打电话对他说:“早上我修理汽车喷油器,想起个问题,温度会不会影响密封圈的性能?”

原来,NASA的一名宇航员曾向库提那提起密封圈有问题,在低温下会失去弹性。但库提那为难的是用什么办法既能把这重要情况揭露出来,又不提及那位宇航员的名字,因为他还要继续在NASA工作很久,这才是库提那修车时真正在想的问题!他巧妙地让费曼注意到密封圈,并追查了下去。

在费曼所熟悉的科学研究领域,成功的惟一办法是抛开所有个人的主观臆断,客观地非常严谨细致地看待一切。如果你有个理论,那你必须同时讲清楚它的成功和不足。因此,科学研究有一种内在的诚实。然而费曼也逐渐明白,挑战者号的失事绝不是简单的科学技术问题,其中根深蒂固的官僚和政治因素,更值得我们深思。如果总统要他们保证明天起飞,那么又有谁想去拖后腿呢?

参考资料

The Challenger Disaster's Minority Report

Space Shuttle Challenger disaster

费曼自传《你干吗在乎别人怎么想》


长按图片保存图片,分享给好友或朋友圈

挑战者号的失事真相以及你不知道的费曼冰水实验

扫码查看文章

正在生成分享图...

取消
相关文章