7.什么比猎豹的速度更快

（一） 胜过金属的金属玻璃

王殿华

 科学家发现，在一定的条件下，金属也能做成玻璃，这种金属做的玻璃被称为金属玻璃、玻璃态金属或非晶态合金。1959年，美国加利福尼亚理工学院杜威兹教授等人用制备玻璃的方法，将高温金硅合金熔体喷射到高速旋转的铜轴上，以每秒100万摄氏度的冷却速度快速冷却熔体，第一次制备出了不透亮的玻璃。当时的一位物理学家看到这种合金材料时，曾嘲讽地说这是一种“愚蠢的合金”。这种不透亮、看起来“愚蠢的”东西，就是在材料科学领域开辟出一条新道路的金属玻璃。

通常情况下，金属及合金在从液体凝固成固体时，原子总是从液体的混乱排列转变成整齐的排列，即成为晶体。但是，如果金属或合金的凝固速度非常快，原子来不及排列整齐便被冻结住了，最终的原子排列方式类似于液体，是混乱的，这就是非晶合金。因为非晶合金原子的混乱排列情况类似于玻璃，所以又被称为金属玻璃。

从理论上说，任何物质只要它的液体冷却速度足够快，原子来不及整齐排列就凝固，那么原子在液态时的混乱排列被迅速冻结，就可以形成非晶态。但是，不同的物质形成非晶态所需要的冷却速度大不相同。例如，普通的玻璃液体只要慢慢冷却下来，得到的玻璃就是非晶态的。单一的金属则需要每秒高达1亿摄氏度以上的冷却速度才能形成非晶态。由于目前工艺水平的限制，实际生产中难以达到如此高的冷却速度，也就是说，单一的金属难以在生产上被制成非晶态。为了获得非晶态的金属，人们一般将金属与其他物质混合形成合金。这些合金具有两个重要性质：第一，合金的熔点远低于纯金属，例如纯铁的熔点为1538℃,而铁硅硼合金的熔点一般在1200℃以下；第二，液体状态的合金原子更加难以移动，在冷却时更加难以整齐排列，也就是说更容易被“冻结”成非晶体。例如，铁硼合金只需要每秒100万摄氏度的冷却速度就可以形成非晶态。

玻璃态金属有很多优点以及独特的功用，如：高强韧性、优良的磁性、简单的制造工艺等，人们赞扬它是“敲不碎、砸不烂”的“玻璃之王”。美国、欧洲等国家和地区的研究人员称之为“21世纪的材料”。我们在日常生活中接触的非晶态材料有很多，如采用非晶态合金制备的高耐磨音频视频磁头在高档录音机、录像机中被广泛应用，采用非晶态合金的高尔夫球杆、钓鱼竿也已经面世。迄今为止，国内外非晶合金开发最多的是作为软磁材料的一类。它们是由铁磁性元素（铁、钴、镍或者它们的组合）和类金属元素（硅、硼、碳，也叫作玻璃化元素）等组成的。非晶态软磁材料在图书馆或超市中被做成条带夹在书籍或者商品中，也可以做成商品标签。如果尚未付款，货品就被带出，则在出口处的检测装置会发出报警信号。非晶合金还被大量应用在电力系统中。

航天方面，现在卫星收集太阳能维持运转的伸展机构大多使用的是高分子有机材料，存在易挥发和易老化的问题，会给整个系统运转造成障碍，因此，耐腐蚀、抗撞击、耐冷热的金属玻璃有可能在未来成为理想的候选材料。

军事方面，由于其优异的力学性能，金属玻璃可用来制造反坦克的动能穿甲弹。金属玻璃和钨复合制成的穿甲弹头，密度高、强度大、穿甲性能好，具有自锐效应，也具有贫铀弹头的高绝热剪切敏感性，有望取代对人类健康和环境造成严重危害的贫铀弹。

金属玻璃的出现，让科学家隐约看到了第三次材料工业革命的曙光。随着金属玻璃的发展及其在民用领域的应用，我们的生活将有更多的选择及便利。

（二）民航飞机上为什么没有降落伞

2009年对于民用航空来说，不是一个安稳年。每当提到民航事故，总会有人掀起争论，民航飞机上，为什么不给乘客准备降落伞。说起这个问题，好多读者都不理解，有人甚至认为，这是因为航空公司偷工减料。到互联网上搜索一下，对此给出的解释也不少，但无论怎么解释，总会有人提出各种诘问。但实际上，在民航业内，这早已是一个盖棺定论的问题，并不存在什么争议。

飞机在飞行中发生事故，我们分成两种情况来看。先假设这架可怜的飞机失控了，其实这是非常稀罕的事儿，对于现代民用客机来说，要想完全失控还真不容易。完全失控意味着，要么飞机进入了无法改出的危险状态，要么就是爆炸了，总之机身没有办法稳定。在这种情况下，飞机就像调酒师手中的摇壶，乘客完全无法站立，更不用说跳伞。不过别担心，这种情况是极少见的，否则的话，客机一定会设计弹射座椅。在没有弹射座椅之前，降落伞在这种情况下完全派不上用场。

然而在绝大多数航空事故中，飞机都是仍然可控的，在可控的情况下迫降，成功率非常高。通俗地说，飞机无论出了什么事，最后都会落地，飞行员需要做的只是让它落得轻一些，这并没有想象的那么难。举例来说，加拿大航空公司的一架波音767，在40000英尺的高空燃油耗尽，依靠无动力滑翔最终成功迫降，无一人受伤。美国阿罗哈航空公司一架波音737，机舱突然完全破损，前半段机身仅剩下地板，仍以过山车的外表迫降，仅失去了一名没系安全带的空姐。这是因为，现代飞机的动力和控制系统，通常都有多套冗余，如果排除严重的人为失误，出现伤亡性事故的概率极小。波音747有四套液压操纵系统，坏掉三套仍然能正常控制，波音777有两台发动机，只要一台工作就能越洋飞行。如果飞机没有失控，按照正确方法进行迫降，根据以往的情况来看，出现伤亡的机会是很小的。

而跳伞可就不同了。在一个零下40摄氏度，严重缺氧的高度，一个既不是超人也不是007的普通人，抱着“有总比没有强的心态”，打开舱门造成客舱失压，然后抱着降落伞从接近0.8马赫的飞机上跳下来，他可能既不会拉伞，也不会着地动作，也不知道落在什么地方……可以想见，这个生存概率有多大。假设现在我们处在一架发生事故、正在迫降的飞机上，给你一副降落伞，你想跳吗？

如果你不想，这就是本文给出的答案，一个理智的人，在危机情况下会选择两害相权取其轻，而不是跳下去总比听天由命强。因为此时你并不是听天由命，站在你身后的，是100年来无数的顶尖科学家和工程师，还有经过大量应急训练的飞行员团队。也许有的人说，我就不相信科学，就不相信技术，就不相信飞行员，我就相信我自己——那这就是一种癖。放弃安全来满足乘客的癖，这就不属于航空公司该做的事了。

还有的人会举出这样的例子，有的飞机在发生事故后，在低空盘旋了很久才坠毁，这个时间完全可以跳伞。但问题的关键在于，那些飞机盘旋并不是为了等死，而是在寻找迫降的机会，成功迫降的机会是非常大的。迫降失败都是在几秒钟的时间内发生的，在这之前，没有人能够预料，据以往的数据来看，这种可能性也不会高于3%。所以这种事后诸葛的论断，并不具有说服力，用过去发生的小概率事件去指导未来，也很难成为有效的做法——你把今天的彩票头奖号码背得滚瓜烂熟，也很难得到明天的头奖。所以，即使在飞机上准备了降落伞，在不能未卜先知的情况下，贸然跳伞也不是一个明智的选择。

所以，民航飞机不需要降落伞。