那些讓人憂心的問題:牛排從多高的地方掉下來正好能烤熟?

大家都知道物體從太空飛回來會變燙,那麼如果把一塊生牛排從很高的地方扔下來會被烤熟麼?

牛排從太高的地方掉下來,有可能會砸在硬邦邦的水泥地板上解體,不過如果牛排最後掉到了床墊上、水裡、泥裡、樹葉堆裡或者

新鮮的粑粑

上,那應該沒事兒,洗洗還應該還能吃。

我們先不要在意這些細節,看看牛排從多高的地方掉下來剛好能烤熟

那些讓人憂心的問題:牛排從多高的地方掉下來正好能烤熟?

當牛排進入大氣層的時候,位於前方的空氣來不及跑開,因而會在物體前方被不斷壓縮,同時溫度也會逐漸升高

為了得到更準確的答案,我決定進行一系列數值計算,模擬牛排從不同高度掉下來的結果。

一塊250g的牛排,大小形狀和一個冰球差不多

我們先模擬把牛排從39km的高空扔下來,顯然牛排的最快速度不會突破音障,甚至不會被顯著的加熱。

那些讓人憂心的問題:牛排從多高的地方掉下來正好能烤熟?

我們需要到更高的高度。

如果從70km的高度落下,牛排的速度會快到把空氣加熱到177℃左右。不過這股纖弱稀薄的高溫空氣只會持續不到1分鐘,有過做飯經驗的都知道,這麼短的時間並不能把它烤熟。

從100km——太空邊緣的正式定義——高度落下來並不會有太大的區別。牛排超過2馬赫速度的時間雖然有90秒,但只能把牛排的外表面烤焦,一旦下墜至平流層,冰冷的狂風立刻會將僅有的熱量吹得煙消雲散,所以這時牛排內部還是生的。

那些讓人憂心的問題:牛排從多高的地方掉下來正好能烤熟?

如果從250千米的高度釋放牛排,牛排能達到的溫度就更高了。250千米的高度已經在低地球軌道的範圍裡了,不過由於牛排是從靜止開始下落

那些讓人憂心的問題:牛排從多高的地方掉下來正好能烤熟?

在這種情況下,牛排的最高速度能夠達到6馬赫,這時牛排的外表面可能焦得恰到好處。但很不幸,內部仍然是生的。

如果從更高的地方落下,熱量就會變得相當可觀。牛排前方的激波將會達到數千度,這時牛排的表層會被徹底烤成焦炭。把肉扔到火裡的一個正常後果就是變成焦炭。但高超音速的焦肉面臨一個問題:被燒成焦炭的肉並沒有多少結構強度,因而會被狂風吹走,使得更深一層的肉被燒焦。

我們可以發現,把牛排從再高的地方扔下來也沒什麼卵用,不是生的就是烤焦了,還不如去餐廳吃的靠譜

那些讓人憂心的問題:牛排從多高的地方掉下來正好能烤熟?

下期預告:如果把地球上所有人都各自隔離開來並維持幾個星期,這樣能徹底消滅感冒嗎?