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3、轨道与轨迹 ...
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2014年9月5日的阳光,终于挣脱了连日的灰雾。满城二中的教学楼被晒得发烫,走廊里飘着粉笔灰与旧书本混合的味道,高二(三)班的物理课正讲到最磨人的部分——天体运动与轨道变轨。
李老师把教案往讲台上一摔,粉笔灰腾起细小的蘑菇云。他是个矮胖的中年男人,总爱穿洗得发白的蓝衬衫,讲课时习惯用黑板擦敲讲台,“咚咚”声像敲在每个人的神经上。“昨天的作业,一半人在卫星变轨问题上栽了跟头!”他抓起半截粉笔,在黑板上画了个歪歪扭扭的圆,“搞不懂的给我竖起耳朵听——卫星从低轨变高轨,是加速还是减速?”
教室里鸦雀无声。后排几个男生缩着脖子,显然是昨晚没好好做题。唐憷的笔尖在笔记本上顿了顿,写下“离心运动”四个字。她的物理笔记本是硬壳精装的,封面印着爱因斯坦的公式,里面的字迹工整得像打印体,受力分析图用直尺画得笔直,连辅助线都标着不同颜色的箭头。
林小满在旁边用圆规戳橡皮,小声抱怨:“卫星好好的变什么轨,折腾人。”她的物理成绩总在及格线徘徊,每次上物理课都像坐过山车,时而觉得“懂了”,时而觉得“完了”。
唐憷没理她,目光不由自主地飘向右侧。棠挽星正盯着黑板上的轨道图,右手食指在桌面上轻轻画着弧线,轨迹和黑板上的椭圆重合。她今天换了件浅蓝白条纹的校服,领口的纽扣松了一颗,露出一小片锁骨,在阳光下白得像瓷器。这几天她总是穿着校服,不像刚转来时那样穿连帽衫,倒也融进了班里的氛围,只是那份安静依旧显眼。
开学这一周,唐憷渐渐摸清了棠挽星的节奏。她像是有套自己的时间法则——上课很少记笔记,却总能在提问时答到点子上;自习课不刷题,捧着课本看半天,偶尔在草稿纸上画几个奇怪的符号,回头却发现那些符号恰好是解题的关键。就像昨天的化学课,老师讲等效平衡,唐憷抄了满满两页笔记,棠挽星却只在草稿纸上画了三个烧杯,里面用不同颜色的笔标着分子,简单几笔就把抽象的平衡原理讲透了。
“唐憷,你来说!”李老师的声音突然炸响。
唐憷猛地回神,站起身:“从低轨变高轨,需要在近地点加速,做离心运动进入椭圆轨道,再在远地点加速,进入高圆轨道。”她的声音很稳,像在念课本,“两次加速,因为轨道半径越大,机械能越大。”
“不错。”李老师点点头,又看向棠挽星,“新来的同学,你来说说,为什么高轨的线速度反而比低轨小?”
这个问题有点绕。按常理,速度大才能到更高的轨道,可实际上,轨道半径越大,线速度越小。班里不少人都皱起了眉,包括唐憷自己,每次解释这个问题都得费点劲。
棠挽星抬起头,浅棕色的眼睛在阳光下透着点琥珀色。她没像唐憷那样站得笔直,只是微微欠了欠身,声音清清淡淡的:“因为高轨的势能增加更多,动能的减少被势能的增加抵消了。就像爬楼梯,你得用力往上走,但到了楼上,走路的速度反而慢了。”
这个比喻很新鲜,教室里响起几声低低的笑。李老师也笑了,用黑板擦敲了敲讲台:“这个比方好!势能和动能的关系,就像楼梯和脚步,记牢了!”
唐憷坐下来时,指尖有点发烫。她不得不承认,棠挽星的解释比课本上的公式推导更让人容易记住。那种把复杂原理拆解成生活场景的能力,是她最缺的——她习惯了用公式说话,却总在“为什么”上卡壳。
下课铃响前,李老师在黑板上抄了道综合题:“同步卫星A在赤道上空36000km,近地卫星B轨道半径6400km,求两者的周期比、速度比,以及B卫星变轨到A轨道需要的能量差。”他放下粉笔,“这道题下午自习课讲,你们先琢磨琢磨。”
午休时,教室里只剩下零星几个人。唐憷趴在桌上演算那道题,草稿纸用了两张,算到周期比时卡住了。开普勒第三定律说周期平方和半径立方成正比,可同步卫星的周期是24小时,近地卫星是90分钟,按比例算出来的结果总差个小数点。她烦躁地抓了抓头发,铅笔在纸上戳出个小洞。
“单位没统一。”
一个清冷的声音在旁边响起。唐憷吓了一跳,抬头看见棠挽星不知什么时候坐到了她旁边——平时午休她总去操场散步,今天却反常地留在了教室。阳光透过窗户,在她摊开的物理课本上投下长方形的光斑,正好罩着“开普勒定律”那一节。
唐憷的脸颊有点热,把草稿纸往旁边挪了挪:“我知道,换算成秒了。”
“半径单位呢?”棠挽星的指尖落在她写的“36000”上,“36000km加地球半径6400km,才是同步轨道的实际半径。”
唐憷猛地愣住。她居然忘了同步卫星的轨道半径是到地心的距离,不是到地表!这个低级错误让她的耳根瞬间红了,像被人当众指出写错了自己的名字。
“谢了。”她低声说,拿起橡皮擦掉错误的数字,笔尖在纸上划得飞快,这次的计算顺畅多了。
棠挽星没说话,只是把自己的课本往她这边推了推。课本的页边空白处,用蓝色水笔画了个简单的太阳系示意图,地球旁边标着两个小圆,一个写着“B”,一个写着“A”,旁边用箭头连着,标注着“能量+”。
唐憷看着那个示意图,突然觉得刚才卡壳的地方豁然开朗。她抬起头,想说点什么,却看见棠挽星正盯着她的草稿纸,眉头微蹙,像是在看哪里不对。
“这里,”棠挽星的指尖点在她写的动能公式上,“变轨能量差应该用机械能算,不是动能差。”
唐憷的笔尖顿住了。她确实只算了动能的变化,忘了势能的部分。这个错误比刚才的单位换算更严重,几乎要推翻整个解题思路。她的脸更烫了,像被阳光烤着,手里的铅笔差点掉在地上。
“我知道了。”她有点生硬地说,把草稿纸翻了一页,重新开始算。
棠挽星没再说话,只是把自己的草稿本推过来。上面用红笔写着两个公式:椭圆轨道机械能E=-GMm/(2a),圆轨道E=-GMm/(2r)。旁边画了个小小的椭圆,远地点和近地点标着箭头,写着“两次加速”。
这正是李老师昨天强调的重点,唐憷却记成了动能公式。她看着棠挽星的草稿本,纸页边缘有点卷角,字迹清隽,和她的人一样,透着股干净利落的劲儿。
“谢了。”唐憷又说了一遍,这次的声音柔和了些。
棠挽星“嗯”了一声,收回草稿本,重新低下头看课本。阳光在她的睫毛上跳跃,像落了些碎金。唐憷看着她的侧脸,突然觉得,这几天心里那点较劲,好像淡了些。
下午自习课,李老师果然抽查了那道题。他点了唐憷和棠挽星一起上讲台演板,一个写左边,一个写右边。
唐憷握着粉笔的手有点抖。站在讲台上,她能清楚地看到棠挽星的侧脸,对方正低头在黑板上画轨道图,粉笔在黑板上划过,留下流畅的弧线,比她画的直线多了点生气。
“周期比用开普勒第三定律,T²和r³成正比……”唐憷一边说一边写,声音比平时大了些,像是在给自己壮胆,“同步轨道半径rA=42400km,近地轨道rB=6400km,所以TA:TB=√[(rA/rB)³]=……”
她的步骤很规范,每一步都写得清清楚楚,像在执行程序。底下的同学跟着她的思路点头,林小满甚至在下面竖了个大拇指。
另一边,棠挽星的解题风格截然不同。她没写太多文字,直接用符号推导,在计算速度比时,她跳过了复杂的代数运算,用了个简单的比例式:vA:vB=√(rB:rA),一步到位。
“最后算能量差,”李老师的声音在讲台下响起,“这里容易出错,仔细点。”
唐憷深吸一口气,写下机械能公式:ΔE=EA-EB=(-GMm/(2rA)) - (-GMm/(2rB))=GMm/2 (1/rB - 1/rA)。代入数据时,她特意核对了单位,指尖在黑板上停顿片刻,写下结果:ΔE≈2.8×10⁹J。
写完,她侧过头看棠挽星。对方也刚写完,结果和她的一样,但步骤更简洁,在代入数据时,她把GM用gR²代替了,省去了查引力常量的步骤。
“很好!”李老师拍了拍手,“唐憷的步骤像教科书,严谨;棠挽星的方法像计算器,高效。你们俩要是能互补,物理就没难题了。”
教室里响起一阵哄笑,有人喊:“老师,让她们组个CP吧,物理CP!”
唐憷的脸颊瞬间红透了,像被泼了红墨水。她慌忙转过身,差点撞到黑板擦,手里的粉笔“啪”地掉在地上,摔成了两截。
“捡起来。”李老师瞪了起哄的同学一眼,又对唐憷说。
唐憷弯腰去捡,手指刚触到粉笔,另一只手也伸了过来。指尖轻轻碰在一起,像触电似的,两人都顿了一下。
是棠挽星。她的手指很凉,指甲修剪得很短,指腹上有淡淡的薄茧,像是经常握笔。
“我来吧。”棠挽星捡起粉笔,扔进讲台旁的粉笔盒,动作自然得像在捡自己的东西。
唐憷低着头走回座位,心脏“咚咚”地跳,像揣了只兔子。她不敢看周围同学的目光,只是把脸埋在物理课本里,鼻尖闻到纸页的油墨味,混着点若有若无的海盐香——是棠挽星身上的味道,不知什么时候沾到了她的校服上。
放学时,林小满挽着她的胳膊往校门口走,嘴里还在念叨:“憷姐,你俩今天在讲台上站一起,真的有点配!一个写得慢但稳,一个写得快但准,像武侠小说里的双剑合璧!”
唐憷拍开她的手:“胡说什么。”
“我没胡说,”林小满挤眉弄眼,“你看棠挽星给你讲题的时候,那眼神,啧啧……”
“再胡说我不理你了。”唐憷加快了脚步,书包带子在肩上晃悠。夕阳把她的影子拉得很长,投在铺满落叶的小路上,像条跳跃的鱼。
走到校门口,她突然停下脚步。棠挽星正站在公交站牌下,背着那个洗得发白的帆布包,耳机里插着白色的线,手指在手机屏幕上划着。夕阳的金光落在她身上,给她周身镀了层毛茸茸的边,连带着她书包上的星星挂坠,都闪着温柔的光。
像是感觉到她的目光,棠挽星抬起头,正好对上她的视线。两人都愣了一下,隔着熙熙攘攘的人群,远远地看着对方。
几秒钟后,棠挽星弯了弯唇角,像是在打招呼。
唐憷的心跳又漏了一拍,她慌忙转过身,拉着林小满快步往前走,耳朵却像被夕阳晒得发烫。
“怎么了憷姐?”林小满一脸疑惑。
“没什么。”唐憷的声音有点飘,“快走,晚了糖醋鱼就没了。”
她的脚步很快,影子在地上跟着跑,像在追赶什么。远处的公交站牌下,棠挽星看着她的背影,摘下一只耳机,嘴角的笑意还没散去。手机屏幕上,是她刚查的物理竞赛报名信息,她犹豫了一下,在“是否组队”那一栏,轻轻点了“是”。
夕阳把满城二中的教学楼染成了金红色,教室里的吊扇还在慢悠悠地转,黑板上的轨道图被夕阳照得发亮,左边是唐憷写的规范步骤,右边是棠挽星画的简洁轨道,两种笔迹在余晖里渐渐融合,像两条原本平行的轨道,终于在某个节点,有了交汇的可能。
而这一切,唐憷还不知道。她只知道,刚才和棠挽星对视的瞬间,心里那点莫名的慌乱里,好像藏着点别的什么,像轨道变轨时的那点额外能量,微小,却足以改变轨迹。