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上天入海之梦:探险家奥古斯特·皮卡尔德的故事  

2014-05-27 17:22:34|  分类: 科技史上的今天 |  标签: |举报 |字号 订阅

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上天入海之梦:探险家奥古斯特·皮卡尔德的故事 - kxsj - Newton-科学世界

 

1931527日,瑞士发明家奥古斯特·皮卡尔德(Auguste Piccard)搭乘自制热气球上升到15781米的高空,是人类首次到达平流层。这位古灵精怪的物理学家,不仅能上天,还能入海。他设计了非常先进的潜水舱,并亲自潜入3050米的海底。

 

今天我们来了解一下这位上天入海的科学家吧!

 

奥古斯特·皮卡尔德1884-1962)于1884228日出生在莱茵河畔的瑞士第三大城市巴塞尔,是一位物理学家、发明家,也是一位探险家(话说那个蒸汽朋克的年代,探险家的装备都好拉风……)。

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奥古斯特·皮卡尔德


他有一个孪生兄弟叫吉恩·皮卡尔德(Jean Piccard),是一位化学家。他同样对热气球充满热情。他也有许多发明被使用在热气球和各种航天器上。

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1938年,吉恩访问美国杨百翰大学时所拍摄。两兄弟长得可真像,都一股子科学怪人的劲儿。

 

 

奥古斯特从小就对科学展现出极大的兴趣。他毕业于苏黎世的瑞士联邦理工学院,是爱因斯坦的校友,并在1922年成为布鲁塞尔自由大学的物理学教授。他还是连续5届索尔维会议(Solvay Congress)的成员,包括最著名的1927年的那次会议。至于神马是索尔维会议,看看下面这张照片你就明白了。这就是最著名的1927年第5届索尔维会议的合影,汇聚了当时世界上最牛逼的科学家。爱因斯坦、薛定谔、洛伦兹、居里夫人、普朗克、玻尔……个个都是如雷贯耳。而后排左一,就是我们今天的主角,奥古斯特·皮卡尔德。

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1927年第5届索尔维会议合影。奥古斯特·皮卡尔德在后排左一。

 

飞翔之梦

奥古斯特一直对飞翔充满热情。对于探索上层大气层,他还有一个动机,就是帮助他在索尔维会议上认识的老校友爱因斯坦收集关于宇宙射线的数据。

1930年,在比利时国家科研基金会(FNRS)的赞助下,奥古斯特设计制作了一个球形的铝制贡多拉(热气球下方悬挂的吊篮),可以上升到很高的高度。

1931527日,奥古斯特和他的助手保罗(Paul Kipfer),从德国奥格斯堡起飞,到达了15781米的平流层,创造了人类当时到达的最高高度,也是人类第一次对平流层进行飞行探险。在这次飞行中,奥古斯特收集了大量关于上层大气和宇宙射线的数据。

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1931527日,奥古斯特和助手保罗在出发前留影。

 

1932818日,他与助手马克思(Max Cosyns)在瑞士小镇迪本多夫起飞,第二次打破纪录,上升到16201米的高空。前前后后,他总共进行了27次热气球飞行,最终的纪录为23000米。

 

潜入深海

奥古斯特不愧为一位探险家。从20世纪30年代中期开始,他开始转变兴趣,将目光从天空转向海洋。他发现,对他所设计的热气球贡多拉舱体进行一些改造,也能适用于深海潜水。1937年,他发明了一个能承受较大外部压力的钢制深海潜艇,并将古希腊语 βαθ?? bathys(“深”)和σκ?φο? skaphos(“船”)结合,起名叫“bathyscaphe”

建造的过程被第二次世界大战所打断。1945-1948年,他终于完成了这个气泡形状的潜水舱,可以在外界水压超过46 MPa时,依然保持正常的舱内气压。在这个沉重的钢铁胶囊上部,有一个巨大的浮箱,装满1万加仑的汽油。但这些汽油并不是作为燃料,而是为保持恒定的浮力。浮箱上还绑了几吨重的铁块,使潜水舱可以下潜;上浮时,可以卸除。由于比利时国家科研基金会的资助,他给这第一艘潜艇起名叫“FNRS-2”(FNRS-1是他1938年制作的一个热气球)。

FNRS-2创造了当时下潜深度的世界纪录(无人),但是却因为一点小问题而损坏了。1950年,他将FNRS-2送给了法国海军。法国人将其重新改造之后,载人安全下潜到4176米。

奥古斯特的第二艘深海潜艇命名为“特里雅斯特号”(Trieste),1957年卖给了美国海军。1960年,这艘潜艇载着奥古斯特的儿子雅克·皮卡尔德(Jacques Piccard),下潜到了马里亚纳海沟最深处的“挑战者深渊”。2012年,詹姆斯·卡梅隆也到达了这里。

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雅克·皮卡尔德在“特里雅斯特号”内

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特里雅斯特号

 

还记得《丁丁历险记》里的卡尔库鲁斯教授吗?这位发明了鲨鱼潜艇和登月火箭的教授,正是以奥古斯特为原型。

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《丁丁历险记》中的卡尔库鲁斯教授

 

勇于探险的皮卡尔德家族

奥古斯特的儿子和孙子也同样充满了探险的精神。前段时间轰动一时的“太阳驱动”(Solar Impulse)项目的创始人之一,正是他的孙子——探险家兼精神科医生贝特朗·皮卡尔德(Bertrand Piccard)。贝特朗本人驾驶了这架纯太阳能驱动的飞机,从马德里飞抵摩洛哥,实现了19小时的连续飞行。他还获得了2012年度联合国环境规划署颁发的“地球卫士奖”。

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奥古斯特的孙子,贝特朗·皮卡尔德

 

4月,Solar Impulse第二代的飞机已经全新亮相,并即将进行试飞。20153月,他们将进行一次前所未有的飞行壮举:在不添加任何燃料的情况下,连续飞行5个昼夜,从海湾地区开始,飞跃阿拉伯海、印度、缅甸、中国、太平洋、美国、大西洋、南欧或北非,最后飞回始发地。对这个壮举,我们拭目以待。

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Solar Impulse 2

 

皮卡尔德家族的血管里,一定燃烧着飞翔的基因。


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