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| 本文作者: 知社學術圈 | 2016-05-12 18:23 |
雷鋒網按:本文作者巴特,來自知社學術圈。
【導讀】5月11日是理查德·費曼的生日,在緬懷這位物理學家的同時,一定要講講他與挑戰(zhàn)者號航天飛機的故事,因為今年正是挑戰(zhàn)者號失事30周年。費曼作為失事調查團成員,對揭露事件真相起到了關鍵的作用。讓我們回到當時,感受這位物理學家的智慧與執(zhí)著。
1986年1月28日,美國挑戰(zhàn)者號航天飛機升空后,因其右側固體火箭助推器的O型環(huán)密封圈失效,毗鄰的外部燃料艙在泄漏出的火焰的高溫燒灼下結構失效,使高速飛行中的航天飛機在空氣阻力的作用下于發(fā)射后的第73秒解體,機上7名宇航員全部罹難。挑戰(zhàn)者號的殘骸散落在大海上。

遇難宇航員
災難的發(fā)生令全世界震驚,美國總統(tǒng)羅納德·里根立即委派前國務卿羅杰斯對事故進行調查。調查團成員包括宇航員阿姆斯特朗、賴德,以及著名理論物理學家理查德·費曼。當時費曼已經68歲高齡,距離自己的人生終點只有兩年時間。
在發(fā)射前夕,肯尼迪航天中心當地環(huán)境極為寒冷,氣溫降到了零下,這幾乎是允許航天發(fā)射的最低溫度。負責維護航天飛機火箭助推器的工程師也曾表示擔心,但種種原因,火箭承包商和NASA高層最終沒有將其作為推遲發(fā)射的理由。

于是,悲劇發(fā)生了。
經過調查,費曼將問題鎖定在火箭助推器的O型環(huán)密封圈。該O型環(huán)為橡膠材料,具有一定膨脹性,以便在挑戰(zhàn)者號發(fā)射時為火箭脆弱的接合處提供密封功能,防止高溫氣體接觸燃料箱。
調查會現場
在調查公開會議現場,費曼用一個非常簡單的實驗作了說明:他將連接件模型上的O型環(huán)稍作擠壓后置入冰水一段時間后取出,
我發(fā)現,從冰水里拿出的O型環(huán)材料沒有恢復原形。換句話說,有好幾秒鐘時間,它受低溫影響,失去了膨脹性,尤其在氣溫為 (華氏) 32度的時候。我認為這對我們正在討論的問題有直接的影響。

費曼演示冰水實驗

O型環(huán)材料樣品的臨時連接件模型
然而,這樣明確直接的聲音卻并未得到調查團隊的支持。團長羅杰斯甚至打斷費曼提出的話題,“這將是我們討論的一個問題,但今天時間有限,不談天氣的影響。我想這個問題的重要性,穆勒先生一定早已知曉,也一定會在將來給予解釋。” (穆勒曾對起飛計劃施壓,并掩蓋隱患。會議上負責報告O型環(huán)情況)
其他成員盡管也認識到這個問題,但他們對NASA抱著一份先天的同情心,不希望航天飛行計劃就這樣擱置,不希望資金受到限制,不希望讓這樣的消息“污染”了公眾的雙眼。作為航天飛行的支持者,調查團其他成員傾向于讓NASA內部處理此事,避免過多的批評。
但是費曼卻始終堅持自己的意見,這樣嚴重的事故和漏洞令他無法安然順從。于是,他以個人名義起草了一份尖銳有力的事故分析報告,并強烈要求將之納入到羅杰斯調查團報告中。如今,費曼的這份個人報告作為“附錄F”可供全世界人查閱,但值得一提的是,在1986年提交給里根總統(tǒng)的版本中并未收錄。
在羅杰斯眼里,費曼簡直成為了眼中釘肉中刺,他一心想說服費曼嘴下留情,以顧全大局,不要搞得NASA既失掉經費,又丟了民心。但費曼并未妥協(xié),他表示如果不把他個人報告放入最終報告中,他將辭去調查員職務。用他的話說:
For a successful technology, reality must take precedence over public relations, for nature cannot be fooled.

公關怎能比人命還重要呢?
令人震驚的是,調查團還發(fā)現火箭承包商和NASA管理層對O型環(huán)存在的隱患心知肚明,但是發(fā)射還是如期進行了。火箭工程師羅杰·鮑斯約利后來表示:“我曾竭盡全力地阻止那次發(fā)射,但沒有人聽,太氣憤了。”
而費曼后來也披露,NASA計算航天安全風險的方法與承包商的火箭工程師也大為不同,這使NASA的計算結果理論上比后者要安全1000倍。這實在令人心痛。
在后來的傳記作品中,費曼就這段經歷講述了更多細節(jié)。其實,那個巧妙的冰水實驗也并非完全源自他的腦袋。同為調查員的好友庫提那曾打電話對他說:“早上我修理汽車噴油器,想起個問題,溫度會不會影響密封圈的性能?”
原來,NASA的一名宇航員曾向庫提那提起密封圈有問題,在低溫下會失去彈性。但庫提那為難的是用什么辦法既能把這重要情況揭露出來,又不提及那位宇航員的名字,因為他還要繼續(xù)在NASA工作很久,這才是庫提那修車時真正在想的問題!他巧妙地讓費曼注意到密封圈,并追查了下去。
在費曼所熟悉的科學研究領域,成功的惟一辦法是拋開所有個人的主觀臆斷,客觀地非常嚴謹細致地看待一切。如果你有個理論,那你必須同時講清楚它的成功和不足。因此,科學研究有一種內在的誠實。然而費曼也逐漸明白,挑戰(zhàn)者號的失事絕不是簡單的科學技術問題,其中根深蒂固的官僚和政治因素,更值得我們深思。如果總統(tǒng)要他們保證明天起飛,那么又有誰想去拖后腿呢?
參考資料
The Challenger Disaster's Minority Report
Space Shuttle Challenger disaster
費曼自傳《你干嗎在乎別人怎么想》
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