重力实验

瑞兰·格雷斯,一个刚从昏迷中醒来、对自己的身份或处境毫无记忆的人,发现自己身处一个无菌的圆形房间,里面有机械臂和一台用基础算术题考他的电脑。当他努力恢复对身体的控制时,他注意到物体下落的方式有一种持续且令人不安的异常。这种感觉并非主观臆断;而是一种他作为科学家的头脑无法忽视的物理异常。这种认知失调的时刻——他的身体预期与体验之间的差距——驱使他进行了一系列即兴实验,这些实验将从根本上改变他对自身处境的理解。

##试管下落实验

格雷斯从一个简单的测试开始。他从散落在实验室地板上的碎片中捡起一个塑料试管,并用在储物抽屉里找到的数字秒表计时,测量它从实验台落到地面所需的时间。实验台底面距离地板91厘米。他记录下时间,重复测试了二十次以尽量减少自身反应时间的误差,并计算出平均值为0.348秒。距离和加速度的公式对他来说如同本能般自然,证实了他的物理学背景。将数字代入方程加速度= 2 ×距离/时间²,他得出了一个令他不安的结果——房间内的重力是每秒每秒15米,而不是地球上应有的常数9.8米/秒²。这就是为什么一切感觉如此沉重,为什么他尽管肌肉发达,却难以抬起自己的身体。他所承受的力是地球重力的1.5倍。

##钟摆验证

为了更精确地验证他的粗略估算,格雷斯制作了一个钟摆。他在实验室抽屉里找到一卷尼龙线,将一端系在一个金属卷尺上,然后将环套在天花板舱口的闩锁手柄上。钟摆的周期——摆动一次来回所需的时间——只取决于其长度和当地重力,而与摆动幅度无关。他将钟摆拉到一侧,松开,并在正好十分钟内数出了346个完整周期。然后,他将钟摆移到下面的房间,挂在机械臂上,重复实验。结果相同——十分钟内346个周期。这种一致性排除了他身处离心机的可能性,因为在离心机中,重力会随距离旋转中心的远近而变化。剩下的唯一解释是,他身处一个重力高于地球的天体上,或者在一艘以恒定加速度飞行的宇宙飞船中。钟摆实验,这个物理学的经典工具,将他模糊的不安转化为一个具体且无可否认的事实。

##无法回避的结论

格雷斯的计算得出了一个单一且惊人的结论。他不在地球上。太阳系中没有行星、卫星或小行星的表面重力为15米/秒²;地球是最大的固体天体,其重力仅为9.8米/秒²。气态巨行星要大得多,但它们的表面并非固体。他短暂考虑过的离心机假说,在所需规模下在数学上是不可能的,除非产生明显的湍流或风声。唯一合理的解释是,他正乘坐一艘以恒定1.5倍重力加速度飞行的宇宙飞船,从而产生了重力的感觉。这一认识,源于一个试管和一根绳子,粉碎了他最初认为自己身处医院或隔离室的假设。这迫使他接受自己处于一个完全陌生的环境中,为他逐渐恢复记忆和任务真正、绝望的目的奠定了基础。