老師在距離學生３００公里的太空中，課堂人數(shù)超過６０００萬人，這個世界上最大的課堂出現(xiàn)在人類航天時代的最開端。
科幻作家劉慈欣說：“這堂課最偉大的地方不在于簡單展示了幾個知識點，而是像一支畫筆一樣，為孩子們描述了一個與地球重力世界不同的太空世界。”
劉慈欣守在電視機前認真上完了這堂近一個小時的太空物理課。與此同時，他的女兒也在山西一所中學的課堂里，成為了爸爸的“同學”。
五個實驗展示了足夠震撼的新世界
“課堂展示了另一個世界，物理規(guī)律與地面一樣，但因為失去了重力，這個世界的運行方式與地面是完全不同的。它會很大地啟發(fā)和開闊孩子們的思想、視野。”劉慈欣認為，那是一個新世界，雖然在圖像上看來很狹窄，但完全不同于日常狀態(tài)。對學生們來說，這已經(jīng)足夠震撼。
?。常窔q的上海延安初級中學物理教師解進和初二年級一個班的３０多名學生一起觀看了直播。在直播過程中，解老師沒有插話講解，而是讓孩子們自己去體會。
解老師說，這堂課包含的幾個實驗超過了數(shù)十個教學，“耳聽為虛、眼見為實”，普通教師很難在地球上創(chuàng)造相同環(huán)境。實驗的核心問題是比較地球和太空兩個環(huán)境下“有重力”和“無重力”的不同。
第一個實驗其實是區(qū)別質(zhì)量和重量。平時稱量體重，測得的重量并不是質(zhì)量。而王亞平操作的儀器測得的是聶海勝撞向一個平面時的速度，儀器又記錄下了時間，因此儀器根據(jù)Ｖ＝ＡＴ計算出了聶海勝的加速度，再根據(jù)已知的太空秤的彈簧回復力，根據(jù)Ｆ＝ＭＡ，最終可以精確計算出聶海勝的質(zhì)量。
中國科技館的副研究員趙洋說，這個實驗利用了牛頓第二定律，而這個定律在太空中有很強的應用性。這位中國科學院科學技術(shù)史博士舉例說，美國有一次航天器對接時，需要對接力度恰到好處，這兩個航天器質(zhì)量一致，又可以控制速度，力度得到了很好的控制。
第二個單擺實驗，也與地心引力有關(guān)。解老師說，在地球上的課本教學中，教給孩子們的是，小球的機械能等于動能加勢能，小球在單擺運動時，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)換，但太空中就不一樣了，小球只受到了王亞平給出的初始動能，不能擺起，因為勢能不存在。同樣因為上下左右的概念不存在，小球呈現(xiàn)的圓周運動，其實是在太空中任何一個平面上的圓周運動。
第三個陀螺實驗，是所有實驗中，受到重力影響最小的一個。高速旋轉(zhuǎn)的陀螺在太空受到外界其他力的干擾幾乎為零，因此在初始狀態(tài)下，陀螺可以始終指向指定的方向，起到導航作用。
趙洋說，這里面包含了角動量守恒原理，實際應用已經(jīng)有很多，例如很多通信衛(wèi)星，為保證天線對準地面，就通過陀螺高速自轉(zhuǎn)達到穩(wěn)定。
最令趙洋驚喜的實驗是第四個水膜實驗。他說，他猜到了大部分實驗，而親眼看到水膜變水球的情景令他感到很奇妙。“就像是升維，從二維水膜逐漸變成了三維水球。”
解老師認為，從表面看是水的張力問題，其實也是重力問題，太空不受重力影響，“水膜自然就ＨＯＬＤ住了！”解老師說。
中國科學院理論物理學家李淼提到，水的受力主要是無數(shù)個水分子之間的引力，向水膜不斷注水，形成的是水球。由于張力，水的表面積有很多能量，在體積一定的情況下，會盡量使表面積最小，而球面的表面積最小。
第五個是水球?qū)嶒灐５厍蛏?，在不同的水的深度，物體受到的壓力不同，氣泡受到的壓力上小下大，因而自然向上。太空中的氣泡在水中受力是均勻的，除非有外力干擾，氣泡會安靜地呆在水球中。
趙洋說，太空旅行時會用到液體燃料，了解氣泡在液體中的狀態(tài)，會非常有助于消除氣泡，保證燃料在管道中的順暢運行。