我儿子(5岁)今天问我：如果有一种消防员的杆子从月球滑到地球上，从月球滑到地球需要多长时间？
在现实生活中，我们不能在地球和月球之间放置金属杆。[1]首先，NASA的某个人可能会对我们大喊大叫。月球附近的极点的一端将被月球的重力拉向月球，其余的将被地球的重力拉回地球。电线杆会被撕成两半。
这个计划的另一个问题。地球表面的自转速度比月球的自转速度还快，所以如果你试图将地球连接到地面上，悬挂在地球上的一端将会断裂：
还有一个问题：[2]好的，那是谎话--好像还有上百个问题。月球与地球的距离并不总是保持不变。它的轨道将它带向更近更远的地方。这不是很大的区别，[3]你可能偶尔会看到人们对超级月亮感到兴奋，这是一种看起来略大的满月，因为它发生在月亮离地球最近的月份的这个时候。但实际上，由于月亮错觉，当满月接近地平线时，它总是看起来出人意料地大而漂亮。在我看来，每当月亮满的时候，不管它是不是超级的，都值得出去看看月亮。但是，你的消防局杆子底部5万公里每月被压扁一次就足够了。
但是，让我们忽略这些问题吧！如果我们有一个神奇的杆子，从月球上悬挂到地球表面的正上方，膨胀和收缩，所以它永远不会完全接触地面，那会怎么样？从月球滑落需要多长时间？
如果你站在月球上杆子的一端，一个问题会立刻变得清晰起来：你必须顺着杆子往上滑，而这不是滑动的方式。
人们爬杆子的速度相当快。攀登杆子的世界纪录[4]当然还有一项攀登杆子的世界纪录。在锦标赛中能以每秒超过一米的速度攀登。[5]当然也有冠军赛。在月球上，重力要弱得多，所以可能更容易攀登。另一方面，你必须穿太空服，所以这可能会让你慢一点。
如果你爬到极点足够远，地球的引力就会接管并开始把你往下拉。当你抓住电线杆时，有三种力量在拉你：地球的引力把你拉向地球，月球的重力把你拉离地球，离心力[6]像往常一样，任何为离心力与向心力争执的人都会被放入离心机。从摇摆的杆子把你拉离地球。[7]按照月球轨道的距离和它的运行速度，推开的离心力与地球的重力完全平衡--这就是月球在那里运行的原因。起初，月球的重力和离心力的结合会更强，把你拉向月球，但当你离地球越来越近时，地球的引力就会占据主导地位。地球相当大，所以你到了这个点--也就是众所周知的L1拉格朗日点--而你仍然离月球很近。
对你来说不幸的是，空间很大，所以距离很近还有很长的路要走。即使你以超过世界纪录的速度攀登，你仍然需要几年时间才能到达L1交叉点。
当你接近L1点时，你将开始能够从攀爬切换到推滑：你可以推一次，然后沿着杆子滑上很长一段距离。你也不必等着停下来--你可以再次抓住杆子，给自己一个推力，让自己移动得更快，就像滑板运动员踢几次来加速一样。
最终，当你到达L1点附近，不再与重力抗争时，对你速度的唯一限制将是你能抓住杆子并将它抛过你的速度。最好的棒球投手可以在投掷物体时以每小时100英里的速度移动，所以你可能不能指望他们的移动速度比这个速度快得多。
注意：当你向前冲的时候，小心不要漂移到杆子够不着的地方。希望你带了某种安全线，这样你就可以在这种情况下康复。
沿着杆子滑行又过了几个星期，你会开始感觉到重力占据了你的位置，加速你的速度超过了你推动自己的速度。当这种情况发生时，要小心--很快，你就需要开始担心速度太快了。
当你接近地球，它的引力增加时，你会开始加速。如果你不停下来，你就会以大约11公里/秒的逃逸速度到达大气层的顶端，这就是为什么任何落入地球的东西都会以足够快的速度撞击大气层，以至于烧毁。即使一个物体在太空中漂流时移动速度很慢，当它接近地球时，它会加速到至少逃逸速度，这是它进入地球重力井的最后一段旅程。--与空气的碰撞会产生如此多的热量，以至于你有被烧毁的风险。航天器通过安装隔热罩来解决这个问题，隔热罩能够吸收和散热，而不会烧毁后面的航天器。[9]人们经常问我们为什么不用火箭来减速，以避免需要隔热罩。你可以阅读这篇文章来寻找解释，但底线是，将你的速度改变11公里/秒要么需要一箱建筑物大小的燃料，要么需要一个微小的隔热罩，而微型隔热罩携带起来要容易得多。多亏了隔热罩，减速比加速容易得多-这需要前面提到的巨大燃料箱。(有关这方面的更多信息，请参阅此假设问题)。隔热罩只适用于减速；如果有一种方法可以使用相同的隔热罩机制来加快速度，那么太空旅行就会变得容易得多。遗憾的是，没有人想出一个实用的方法来建造反向隔热罩火箭。然而，虽然这个想法看起来很愚蠢，但从某种意义上说，它是猎户座计划和激光消融推进背后的一种原理。因为你有这个方便的金属杆，你可以通过夹住它来控制你的下降，并通过摩擦来控制你的下降速度。
确保在整个接近和下降过程中保持较低的速度-如果必要的话，停下来让你的手或刹车片冷却下来-而不是等到最后才试图放慢速度。如果你站起来逃逸速度，那么在最后一分钟记住你需要放慢速度，当你试图抓住杆子时，你将会遇到一个令人不快的惊喜。充其量，你会被扔出去摔死。在最坏的情况下，你的手和杆子的表面都会转化成令人兴奋的新物质形式，然后你就会被扔出去摔死。
假设你缓慢下降并以可控的方式进入大气层，你很快就会遇到下一个问题：你的极点移动速度与地球不同。一点都不接近。你下面的陆地和大气层相对于你移动得非常快。你即将陷入极强的大风中。
月球以大约每秒1公里的速度绕地球运行，形成一个宽大的圆圈[10]是的，我知道，月球的轨道是圆锥形的，从技术上讲，它不是一个圆圈。它实际上是一个五角大楼。每29天左右。这就是我们假设的火杆顶端移动的速度。极点的底端在相同的时间内做了一个小得多的圆圈，相对于月球轨道中心的平均速度仅为每小时35英里：
时速35英里听起来还不错。对你来说不幸的是，地球也在旋转，[11]我的意思是，不幸的是，在这个特定的背景下。总的来说，地球自转这一事实对你和地球的整体宜居性来说都是非常幸运的。它的表面移动速度比每小时35英里快得多；在赤道，它的速度可以达到每小时1000英里以上。[12]众所周知，Mt.。从海平面来看，珠穆朗玛峰是地球上最高的山。一件稍显晦涩难懂的琐事是，地球表面距离其中心最远的地方是山顶。厄瓜多尔的钦博拉索(Chimborazo)，因为这颗行星在赤道凸出。更模糊的问题是地球自转时地球表面的哪个点移动得最快，这与询问哪个点离地球的轴线最远是一样的。答案不是钦博拉索或珠穆朗玛峰。最快的地方原来是山顶。卡扬贝，钦博拉索以北的一座火山。现在你知道了，[13]山。卡扬贝的南坡也恰好是地球表面的最高点，直接位于赤道上。我有很多山区的事实。
即使极点的末端相对于整个地球移动缓慢，它相对于地表的移动速度却非常快。
问极点相对于表面的移动速度实际上等同于问月球的地面速度是多少。这很难计算，因为月球的地面速度随时间以一种复杂的方式变化。对我们来说幸运的是，它没有那么大的变化-它通常在390米/秒到450米/秒之间，或者略高于1马赫-所以没有必要计算出准确的值。
月球的地面速度变化很有规律，会产生一种正弦波。它在经过快速移动的赤道时每月达到两次峰值，然后在移动较慢的热带上空达到最低值。它的轨道速度也会根据它在轨道上的近点或远点而变化。这导致了大致为正弦波形状的地面速度：
好吧，好吧。我们还可以考虑另一个周期来确定月球的地面速度。月球的轨道相对于地-太阳平面倾斜了大约5°，而地球的轴线倾斜了23.5°。这意味着月球的纬度改变了太阳的纬度，一年两次从北热带移动到南热带。
然而，月球的轨道也是倾斜的，这种倾斜是以18.9年为周期旋转的。当月球的倾角与地球的倾斜方向相同时，它比太阳更靠近赤道5°，而当它在相反的方向时，它会到达更极端的纬度。当月球越过距离赤道较远的一点时，它的地面速度较低，因此正弦波的下端也较低。以下是月球在未来几十年的地面速度的变化情况：。
月球的最高速度保持相当恒定，但最低速度的起伏周期为18.9年。下一个周期的最低速度将在2025年5月1日，因此，如果你想等到2025年才下滑，那么当极点相对于地球表面仅以390米/秒的速度移动时，你就可以撞击大气层。
当你最终进入大气层时，你将降落在热带边缘附近。尽量避开热带急流，这是一种与地球自转方向相同的高层气流。如果你的杆子碰巧穿过它，它可能会使风速再增加50-100米/秒。
无论你从哪里下来，你都需要与超音速的风作斗争，所以你应该穿上很多防护装备。[15]出于空气动力学的原因，这个装备可能会让你看起来像是在穿一架非常快的飞机。一定要把你紧紧地绑在杆子上，因为风和各种冲击波会猛烈地袭击和颠簸你。人们常说，不是跌倒致死，而是最后突然停下来。不幸的是，在这种情况下，很可能两者兼而有之。[17]如果这有帮助，人们以前也曾在超音速弹射中幸存下来--甚至在超音速飞机解体时也是如此--所以还有希望。
在某种程度上，要到达地面，你将不得不松开电线杆。原因很明显，你不想在以1马赫的速度移动时直接跳到地面上。相反，你可能应该等到你到达接近航空公司巡航高度的地方，那里的空气仍然很稀薄，所以它不会太用力地拉你-然后松开电线杆。然后，当空气带着你离开，你朝地球坠落时，你可以打开降落伞。
然后，最后，你可以安全地漂流到地面，完全依靠你自己的肌肉力量从月球旅行到地球。
(等你做完了，记得要移走火杆。那东西绝对是个安全隐患。)