齐奥尔科夫斯基是哪里人?
1859年9月17日,齐奥尔科夫斯基出生在梁赞省一个美丽的村庄,父亲给他取名康斯坦丁。这个家庭有七个孩子,康斯坦丁是第五个。关于他的父母,康斯坦丁晚年回忆道:“我的父亲总是那么冷静。在熟人中,他聪明伶俐,能言善辩,而在官僚中,他却以面红耳赤和令人无法忍受的正直而闻名。”我父亲喜欢建筑。他曾经带领几个孩子建造建筑和宫殿的模型,并且总是告诉他的儿子们要多干体力活,要自立。母亲是完全不同的性格。她活泼热情。不耐烦的时候,她说话声音很大,很有能力。康斯坦丁认为,父亲给了他坚强的意志,母亲给了他天赋和对事物的热情。
也许任何一个伟人早期所遭受的种种磨难,都是他成为伟人的必要条件。康斯坦丁因为耳聋切断了与外界的联系,但从此走上了独立思考、擅长幻想的道路。他一边学习书本知识,一边用各种方法检验自己的知识。有一次,他自己做了一个量角器,足不出户,在284米的距离上,量出了离消防站的距离。然后,他徒步检查,结果完全正确,这让他对科学的信心倍增,他开始明白理论知识对实际生活的指导意义。
1877年秋,齐奥尔科夫斯基通过了农村中学教师资格考试。4个月后,他被任命为卡卢加省博罗夫县一所中学的数学老师。在博罗夫县,他租了两间房子住。房东是个寡妇,有个女儿叫索科洛娃。齐奥尔科夫斯基建立了自己的实验室,一边教学一边开始独立研究。后来,他娶了索科洛娃。
1881年,齐奥尔科夫斯基对气体理论做了大量的思考和研究,完成了一篇论文,发给了彼得堡的物理化学学会。学会的科学家们看到齐奥尔科夫斯基的论文时非常惊讶。因为论文的内容和结论完全正确,这个问题早在20多年前就已经圆满解决了。科学家不认为这个年轻人是骗子或抄袭者。他们认为这个年轻的学者可能与外界脱节,不知道自己的“发现”已经有很多年了。著名科学家门捷列夫给齐奥尔科夫斯基写了一封措辞谨慎的信,对他的工作和成就表示赞赏,并鼓励他,希望他将来取得更大的成绩。
1892年,齐奥尔科夫斯基的研究兴趣转向了飞艇。他发表了很多关于飞艇的论文,提出了全金属刚性飞艇的想法。在此期间,他还研究了飞机,但由于经费不足,实验工作无法进行。这让他意识到,像飞艇或者飞机这样的大型工程问题,靠一个人在业余时间摸索是很难得到实际效果的。所以他觉得应该做一些理论研究。这时,他开始把主要精力投入到航天飞行研究中。
1882在自学过程中掌握了牛顿第三定律。这个看似简单的作用和反作用原理,让他豁然开朗。他在3月28日的日记中写道:“如果在装有高压气体的桶的一端打开一个口,气体就会通过这个小口喷出,从而对桶产生反作用力,使桶向相反的方向运动。”这段话是对火箭飞行原理的形象描述。
1883年,在一篇题为《自由空间》的论文中,齐奥尔科夫斯基正式提出用反作用装置作为太空旅行工具的推进动力。他对这种火箭动力的定性解释是,火箭运动的理论基础是牛顿第三定律和能量守恒定律。这些想法在1893年出版的科幻小说《月球上》和1895年写的《地月现象和引力效应》中得到进一步发展。1896年,他开始从理论上研究星际旅行的相关问题,进一步明确只有火箭才能实现这一目标。1897年,他推导出了著名的火箭运动方程。
在这些工作的基础上,齐奥尔科夫斯基于1898年完成了一篇关于航天学的经典研究论文《用喷气工具研究太空》。接着,他在1910年、1911年、1912年和1914年的《科学报告》上发表了几篇关于火箭理论和太空飞行的论文。这些优秀的著作系统地奠定了航天学的理论基础。
齐奥尔科夫斯基在研究了火箭运动理论后,对星际航行问题进行了研究和展望。在1911年发表的一篇论文中,他详细描述了载人飞船从发射到入轨的全过程,包括飞船起飞时的壮观景象、超重和失重对宇航员的影响、物体在失重状态下的奇特表现、地球和天空在不同高度的迷人景观等。人们读他的作品,仿佛亲身体验了宇宙飞船上天的感觉。
1935年9月19日,齐奥尔科夫斯基在卡卢加去世,享年78岁。他在晚年获得了许多荣誉。他去世后,前苏联政府给予了他更多的荣誉:1954年,前苏联科学院设立了齐奥尔科夫斯基金质奖章;政府为他和卡卢加的齐奥尔科夫斯基博物馆建造了一座纪念雕像。他被誉为“俄罗斯航天之父”,是世界上最伟大的航天先驱。
时至今日,航天界仍有一句名言,是齐奥尔科夫斯基在给《航空评论》杂志的信中写的:“地球是人类的摇篮,但人类不能永远被束缚在摇篮里。”
学习点
超重和失重
超重是物体对支撑物的压力(或对悬挂绳的拉力)大于物体重力的现象。当一个物体向上加速或向下减速时,它就超重了,即无论它如何运动,只要它有向上的加速度,它就超重了。发射飞船时超重更常见。所有的宇宙飞船和他们的宇航员在加速上升的开始都超重了。
失重是指物体有质量,但在重力场中自由运动时不表现出来的一种状态,也称零重力。失重有时是指零重力和微重力环境。