10．你想在天花板上开车吗？

在电影《黑衣人》中，由汤米·李·琼斯扮演的探员K多了一位新搭档——由威尔·史密斯扮演的潇洒的探员J，探员K第一次开车载探员J时，请求他永远不要碰那个红色的小按钮，但是这个“永远”有多远我们并不知道。在之后的情节中，两个探员为了保护地球不被毁灭，要紧急赶往皇后区。为了节省路上的时间，他们上了空中隧道，但是在纽约这种国际大都会里，上下班高峰期走隧道简直就是自残的节奏。所以，车就这么一直堵着，堵着，探员K问他的同伴：

“兄弟，还记得那个红色小按钮不？”

“当然记得啊。”

“赶紧去摁一下。”

转瞬间，那辆87款福特维多利亚皇冠变身成了有两个喷气发动机的蝙蝠车，这股神力足以让探员K将车开上了隧道的天花板，而没来得及系上安全带的探员J，则认认真真地上了一节重力课，并且跟挡风玻璃来了一次亲密接触。

车真的可以像在科幻片里那样在天花板上开吗？这是2011年发表在《物理专题期刊》（Journal of Physics Special Topics）上的一篇文章里作者提出的疑问。这份出自英国莱斯特大学的刊物会刊发正在勤习科学论文写作艺术的学徒的作品。和任何一本杂志一样，它在遴选论文时不会夹杂一丝一毫的同情心，一定会要求专家们反复审读这些待选的文章。但是不同于任何一本杂志的是，它从不会吝啬自己的幽默感。这篇带着疑问的论文想要引入一辆通常可以在第三维度里贴地行驶的F1赛车，因为工程师们在设计赛车时给它们加上了翅膀，有点儿像飞机的机翼（但是方向正好相反），把空气导向一个方向，正好将汽车压在平面。

这种负升力是否足以抵消在空中隧道中行驶时的重力呢？如果可以，那么一辆F1到底要快到什么程度才能在天花板上开呢？为了确定这一点，学生们将一辆单座车行驶时可能涉及的所有方向的力都列入了方程式，并且仔细剖析物理学科里的基本规则，这些规则指出了空气动力学的限制以及引擎的最小质量。他们也没有忘记考虑迎角角度以及空气密度。通过计算可以得知，当F1赛车时速达到179公里时，它就可以玩《黑衣人》里的特技啦。

但这篇文章的作者承认在现实中验证他们的计算结果非常“艰难”。但是他们建议将F1赛车放在风洞顶部，加快空气流动的速度直到它达到计算出来的速度，然后松开汽车，看它是否能够一直停留在顶部。听起来还不错。但是他们觉得赛车手们应该不会对这个实验感兴趣。笔者斗胆在这里给出另外一个建议：可以利用摩纳哥大奖赛，因为这是唯一拥有隧道赛道的F1大赛，比赛中平均车速会远远超过200公里每小时。如果恰好费尔南多·阿隆索或者塞巴斯蒂安·维特尔读到了我们的专栏，先在这里说声谢谢啦，这么做可是为了科学。接下来，我们要玩一种跟大奖赛对着干的开心游戏：想在隧道赛道里超车几乎是不可能的，但我们想看到两辆F1赛车并驾齐驱，不是肩并着肩哦，而是一个在下面开，一个在上面开。