大家好，我是对地球重力变化充满好奇的八角儿。
继冰桶挑战和扔瓶子挑战之后，网络上又风靡立扫帚挑战。
究竟是地球重力的变化还是角动量的守恒，亦或是重心的高度影响呢？八角大厦陪你一起探索真相。
黑盒子理论
NASA的新消息又一次刷屏了，“2月7日（也许是8日、9日、10日、11日或者其他时间）是个特殊的日子。
美国宇航局NASA曾经说过这一天地球的引力最小，所以扫帚能够站起来。”
有成功让扫帚站起来的朋友们，也有家里没有扫帚只能遥控扫地机器人的朋友，这些经历了检验的理论让地球引力下降这个说法渐渐变得神秘起来。
科学，尤其是天体科学，宇宙和生命总是带有神秘感。类似于薛定谔的猫，我们并不会深究它是什么原理，却热衷于让这些理论进入生活。
在研究这种对宇宙的向往时，有必要引出另一个概念：黑盒子理论。
所谓“黑盒子”，是指从用户的观点来看一个器件或产品时，并不关心其内部构造和原理，而只关心它的功能及如何使用这些功能。
这个由西方学者提出的观点，非常科学，十分有助于帮助我们合理分工，理清思路，提高问题处理的效率。
智能手机就是最有代表性的“黑盒子”了，使用者实在不必完全了解手机每个部件的运作方法，但是却可以没有障碍地使用它。
黑盒子在计算机领域仍然有着广泛的用途。软件所用到的编程语言，都是基于已经开发好的机器语言来编程的。
他们已经绕过了0101循环的机器代码，而是在尝试用英文编排出表达自己想法的代码。
“黑盒子”在各种行业都充分体现了她的作用，地球引力的变化被当做是一个“黑盒子”。
网民作为黑盒子的使用者可以跨过原理，直接检验“黑盒子”的功效。
真正提供“黑盒子”中隐藏的技术，掌握科技原理、实施科技革新的人才是改变我们生活的人，正是他们主导着社会的进程。
科学的未来
仰望天穹，那广袤无垠的空间，存在着多少秘密？
在远古的时代，宇宙对于人类，就是一个巨大的黑盒子。
人们感受着它的明暗冷热变化，总结着它变幻的规律。
在望远镜发明之前，人们用“黑盒子”的方法研究它，总结和遵循着自然界的规律。
这种研究自然而然，又十分合理、有效。
许多截然不同的物体，从天体到人体到细胞再到微粒子，如果从黑盒子的角度来看，它们有太多相似之处。
人类在打开黑盒子的同时，黑盒子变成了白盒子，但是又从白盒子中发现了更多的黑盒子。
科学家们正在将一个又一个黑盒子变成白盒子，又发现更多黑盒子，如此类推，循环不止。社会在这样进步着。
或者有一天，最后一只黑盒子变成白盒子的时候，人们会发现，那个白盒子里装的，其实就是人类最初打开的第一个黑盒子。
角动量守恒
抛开心理层面的崇拜跟从，最后的落脚点是科学原理，那么扫帚站立和地球引力的变化究竟有什么关系呢？
地球重力的角度和引力的大小又有什么实质改变呢？
扫帚站立的传言，将时间固定在了具体的几个小时，据说地球引力，在春天会有所降低，但是地球本身的质量是不变的。
所以假定结论成立，就一定会有外界的行星靠近，增加的外界引力抵消了地球本身的一部分引力。
我们分别排除了巨行星运动对地球的引力改变，甚至月球引发的潮汐都要比木星、土星带来的变化大得多。
在计算万有引力的过程中，引力的变化受到两个星体质量、距离的共同影响。
没有任何证据证明，地球的引力在发生变化，那么这会不会是地球的角动量在改变呢？
角动量有两个很贴切的例子：跳水和扔瓶子挑战。
扔瓶子挑战在社交网络红极一时，脱手扔出的瓶子会在落地的瞬间直立，平地着地稳稳站住。
这是因为瓶子脱手之后，忽略空气阻力的影响，瓶子不受外力的作用，符合角动量守恒定律。
瓶子的转动力和力矩的乘积在运动过程中守恒。旋转过程中力矩为1/2瓶身，在着地时力矩增大为100%瓶身。
转动力减小与瓶底的摩擦力抵消，重心降低到足够低之后更容易保持直立状态。
那么降低瓶子的重心，就要装少量的水，让瓶子从刚体状态脱离，水太多又会使重心过高。
合适的较低重心就像扫帚一样，容易保持动态稳定。
跳水运动员在完成旋转期间，蜷缩身体缩小力矩，让转动力增大，转动的速度增加；
完成旋转时展开身体，增大力矩，减小转动的动力和速度，使自己更容易调整入水的角度。
角动量守恒描述了运动状态的物体怎样保持初始状态，静止的扫帚或许不会遵循这个原理。
但是其中对于重心的强调是一致的。无论是引力还是它加上地转偏向力合成的重力，都会成为作用与扫帚重心的外力。
只要扫帚重心足够低，它就可以保持平衡。
NASA新技术
20 世纪 90 年代中期，喷气推进实验室（JPL）报告了土星实验室的新研究技术。
土星的卫星在土星轨道工作了11年。
为了让这些设备能够耐受星际航行期间的极端温度 变化和其他恶劣空间条件，需要用星衣把主要设备 包裹起来。
为了让星衣服帖地包裹在设备上，需要特殊的胶带。
根据 NASA 提出的要求，这家公司研制了一系列特制胶带，其中为“卡 西尼”研制的胶带采用了碳聚合聚酰亚胺薄膜。
采用这样的增强型胶带后，整个试验过程中只需要一套星衣就够了。
于是，Dunmore 公司开始为地球上的电子产品大量 生产镀膜聚酰亚胺薄膜。
为“卡西尼”探测器所研 制的胶带同样可以用于消费电子设备。
商业航天企业都向这家公司采购薄膜和胶带。
天体物理的探索远不止眼前看到的这么简单，而实际应用也不只是立扫帚。
更重要的是，在平凡的生活中也能保持对自然环境的好奇，持续关注科学也会激发生活的热情。
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