GolevkaBao|奇怪冷知识：你知道手握多少个气球，才能让我们直接飞起来？
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几乎我们每个人都喜欢气球 ， 在婚礼、庆典和开幕式等重要场合上 ， 都会伴有它的身影 。 而对年幼的孩童们更是如此 ， 孩子们（通过他们的观察）正在慢慢地建立关于这一星球上基本物理定律的观念 ， 他们已经知道当我们放手某样东西时 ， 它就会掉下来 。 不过 ， 一个充满氦气的气球打破了这一固有"常规" 。 它会上升——直至飘到
看不见的地方 ， 这对于年幼时期的我们也是一件极为神奇的事情 ， 那个时候的我们可能会常常幻想：在自己身上绑着很多气球 ， 也可以一样飘上高空中 。
对于这一个奇幻的儿时幻想 ， 我们每个人都在某些时候考虑过这个问题：到底需要多少个这样的气球才能让我们飞离地面？首先 ， 肯定的答案是：只要气球数量足够 ， 我们肯定可以被气球带上空中 。 就在上周9月2日 ， 我们的这一梦想被美国魔术师大卫·布莱恩（DavidBlaine）给实现了 。 他抓着52个氦气气球成功地将自己升到7315.2米（24000英尺）高度的高空中 ， 这时 ， 他脱开绳索将自己从气球中分离出来 ， 用降落伞安全回到了地面 。 他将此次飞行特技表演为"跃升" 。 
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在笔者看来 ， 这个飞行特技表演最精彩的部分是最初的发射阶段 。 该表演的幕后团队通过对于气球的精确计算——使气球产生的浮力和把布莱恩拉下来的重力之间有一个近乎完美的平衡 ， 因此布莱恩（Blaine）大部分时间都只是漂浮在地上 。 (从视频中可以看出 ， 他确实让一些人紧紧抓着他 ， 以确保他不会过早地飘浮离开) 。 然后 ， 为了让他开始上升的旅程 ， 他的女儿又加了一个气球 ， 他把自己一直拿着的一个重物交给了她 。 随后就开始了他的奇妙"跃升"之旅 。
那么 ， 接下来开始我们的好奇探究之旅——大致分析和计算一下 ， 到底要多少气球才可以让大卫·布莱恩升空？
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问题一：氦气球为什么会漂浮？
当然 ， 气球肯定不是靠魔法飘起来的 。 而是因为其受到重力和大气层的影响 。 对 ， 这是真的 。 如果没有重力 ， 气球是不会飘起来的 。
让我们把大气层想象成一堆球——只不过这些球实际上是主要由氮气和一些氧气组成的分子 。 每一个球都以一定的平均速度运动 ， 它们因与地球的引力相互作用而被下拉 。 所以 ， 我们可以把这些"气"球想象成一个网球扔在房间里 ， 只是它们非常小 。 哦 ， 不单只有一个球 ， 而是一堆被扔进这个房间 。 这就意味着它们会与其他球相互作用 ， 我们可以把这些相互作用看作是碰撞 。 正是这些球与球的碰撞 ， 才使它们不至于就这样落在地上 。 另外 ， 如果所有的空气都聚集在最底层 ， 那将会产生非常尴尬的现象 ， 因为那样我们就无法呼吸了 。 
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当两个"气"球相撞时 ， 有时其中一个球会向上偏转 ， 有时也会向侧向偏转 。 然而 ， 由于还存在着引力作用会将这些球拉下来 ， 所以有更多的球靠近地面 。 这就是为什么当火箭垂直向上移动时 ， 会发现空气的密度逐渐降低 。 靠近地面的空气密度约为1.2千克/立方米 ， 在海拔高达7000米时 ， 空气密度会降低到0.59千克/立方米左右 。 但即使是从气球（自然垂直的情况下）底部到顶部的小距离内 ， 空气的密度也会发生变化——只不过这一变化微乎其微 。
现在让我们把一个物体放到空中 。 比如 ， 一块砖头 ， 它是一个很好的例子 。 因为它显然不会漂浮在空中 ， 而且它还有平坦的表面 ， 这样更有利于我们解释和理解 。 因为这些微小的"气"球在周围运动 ， 所以其中一些会与砖块的表面发生相撞 。 当一个球从砖块上反弹时 ， 它会给砖块一个微小的推力 。 砖块的一个表面上所受的总力 ， 取决于该块砖的面积和空气的压力
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注释：力和压力的关系可以用上图的公式表示 ， 其中P是压力 ， A是面积 ， F是力 。
所以 ， 如果你有一个很大的表面积 ， 即使在压力很小的情况下 ， 你仍然可以得到一个很大的力 。 在这个表达式中 ， 压力是由于大气层造成的——也就是大气中的这些球在周围移动并与物体碰撞而致 。 不过 ， 在这里有一个很有趣的部分 。 因为离地面较近的"气"球较多 ， 所以压力可视为取决于空气的密度 ， 并且记住 ， 密度取决于海拔高度 。 这就意味着 ， 空气对砖块顶部的作用力与砖块底部的作用力是不同的 。 所以 ， 最好用压强来描述这些碰撞 ， 并用下面的公式来模拟压力的变化
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在这个表达式中 ， P0是某一任意点的压力 ， 其中y=0(垂直方向上)；g是重力加速度(9.8N/kg)；ρ是空气的密度 。 所以随着y的增加 ， 压力会减小 。 注意：这种线性关系只是近似正确的 。 当你离地球表面非常远的时候 ， 其就无法适用了 。 但是通过该公式 ， 我们可以看到空气对砖头顶部的作用力 ， 应该是小于砖头底部的作用力 。
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