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我的敌人是地心引力
文 | 星球研究所
人类自诞生以来
就对自身被局限于地表之上颇为不满
我们爬树、登山，
以求居高望远
我们羡慕飞鸟、诸神，
可以俯瞰众生
如果我们想要真正脱离地表
就必须击败一个强大的敌人
地心引力
（标准称谓应是“地球引力”，现代物理学认为其源于地球质量对时空的弯曲，下图为示意；图片源自@universetoday.com）
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它是将人类束缚在地表的根本力量
既可以让苹果砸中牛顿的脑袋
（虽然剑桥大学还有这颗苹果树的后裔，不过牛顿因此发现万有引力的故事并不可信）
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也可以轻易将试图飞上天空的古人
重重地摔回地面
（西方航天界认为中国明代官员Wan Hoo曾试图用爆竹将自己送上天空，却不幸被炸身亡，因此月球上的一座环形山被命名为Wan Hoo，不过此事并无中文史料佐证，因此我们不予采信；下图为希腊神话中的伊卡洛斯，他将鸟类羽毛粘到身上来飞翔，却最终摔死，由1906年法国画家Edmund J Sullivan绘制）
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Ⅰ
人类所有的尝试无不以失败告终
直到公元1783年11月15日
法国科学家
罗奇尔
（Jean Francois Pilatre De Rozier）
和军官
安兰蒂斯侯爵
（
Marquis d'Anlandes）
坐上刚刚发明不久的热气球
成功完成历史上首次载人飞行
人类
摆脱地心引力束缚的伟大进程才真正开始
他们在巴黎上空一边俯瞰大地
一边接受市民的阵阵欢呼
（两人在热气球上俯瞰欢呼的市民，画作印刷于19世纪，藏于美国国会图书馆）
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这次飞行共持续25分钟、
里程达9公里
飞行高度最高达到
1000米
在这个高度
距离地面2000米以内的
雨层云、层积云等
低云族
已经触手可及
一些接近地面的层云甚至被览之脚下
（
瑞士古斯塔德的低云，摄影师@Bob Martin）
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仅仅半年后
罗奇尔再次用热气球刷新纪录
将高度提升到了约
4000米
欧洲的大部分山峰都已在这个高度之下
距离地面2000米-6000米的
高积云、高层云等
中
云族
历历在目
（一种高积云，一朵一朵飘浮空中
；摄影师@Marcin Kocybik）
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又过了大约80年
1862年9月5日
两个英国冒险家同样采用热气球升空
将高度纪录提升到了
11887米
两人对高空中愈发稀薄的氧气
没有充足
准备
其中一人甚至一度昏死
但是他们却创造了一个新的历史
这个高度比珠峰还要高出3000米
人类首次跃升至地球表面所有固态地貌之上
低云族、中云族统统
从脚下流过
距离地面6000米-12000米之间的
卷云、卷积云、卷层云等
高云族
在高空与人类对望
（2008年非洲上空的直展云，一种特殊的云，云底位于低云族，云顶直达高云族
，并向四周展开如平面；图片源自@NASA）
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至此
地球上的绝大部分云族
都可以被曾经囿于地表的人类近距离观赏
那些以云或高山为居所的诸神
正在失去被他们独占的家园
一切“神秘感”都将烟消云散
（云族的分类及对应高度图，注意不同地区不同温度条件下的云族对应高度并非完全如图所示；
图片源自@世界气象组织，星球研究所增加中文标注；
）
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Ⅱ
云族已经完全暴露在人类的视野
但我们摆脱地心引力束缚的进程还任重道远
云族大部分都处于大气层中最低的一层
对流层
高度占整个地球大气层不足1/200
之上还有约40公里高的
平流层
约50公里高的
中间层
约500公里高的
热成层
以及可能高达上千公里的
散逸层
我们今日时常乘坐的民航飞机
一般也只是在对流层顶部或平流层底部飞行
（大致按实际比例制作的地球大气层垂直结构图；
图片源自
@KrAtul/维基
百科，星球研究所修订）
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1931年5月27日
瑞士物理学家Auguste Piccard和同伴
为了测量宇宙射线
将他们的热气球升至
15787米
在简陋的防护装备之下
这次行动显得相当冒险
但冒险却让他们成为率先进入
平流层
的人类
平流层是一个能见度极
高的区域
水汽、悬浮固体颗粒、杂质等比对流层少了太多
飞鸟也已经基本绝迹
（澳门上空，云层之上为平流层，
淡淡的新月正在大气层上方升起；图片源自@NASA）
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地球的曲线
在太空中也
变得清晰可见
（菲律宾以东洋面上方
，云层上方为透明的平流层，远处淡蓝色为大气层某一层的边界；图片源自@NASA）
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平流层还有一个重要作用
这里是
臭氧
分布
的主要区域
臭氧
吸收从太空来的
紫外线
可以保护地球上的生物免受侵袭
同时
因为大量太阳辐射被臭氧吸收
平流层的顶部气温甚至可以与
地面相近
高温层在顶部，
低温层在底部
上热下冷，大气的上下对流基本消失了
稳定的大气让
平流层因此得名
（著名的臭氧层破洞，位于南极洲上方
，2006年达到面积最大；图片源自@NASA）
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再往上突破地心引力
人类就必须用到更先进的技术了
20世纪中叶
美国开始试验一种新型飞机
X-15
这是一个
高超音速
（hypersonic）飞行器
它以火箭为动力
时速超过7000公里
相当于现今民航飞机的10倍速度
（图中大飞机为其母船
B-52，下方悬挂的黑色飞机即为X-15
；远处为伴飞的T-38教练机；图片源自@圣地亚哥航空航天博物馆）
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1962年7月17日
美国飞行员
罗伯特·怀特
（Robert Michael White）
驾驶X-15飞升至距离地面
