阿基米德撬地球图片 科学探索之阿基米德真的能撬动地球吗?

古希腊科学家阿基米德在发现了杠杠原理后,在给国王的信中,说了那句我们都知道的著名的话:“给我一个支点,一根足够长的硬棒,我就能撬动整个地球。”在说这句话时,他的心情无疑是激动而自信的,他为自己伟大的科学发现和可以改变世界的能力而兴奋不已。初看起来,这个场景充分体现了杠杆的科学原理,是非常正确、非常科学的。然而,仔细分析起来,却未必见得。那都有什么不合理的地方呢?下面就让我们来认真分析一下。

首先,阿基米德说要给他一个支点。在一个杠杆中,支点承受了来自两端的重量,因此,这个支点必须是非常稳固的。在地面上,撬动一个物体,是大地承担了这个作用力,相比于所撬动的物体,大地也就是地球是非常牢固的,物体的质量远远小于地球的质量,我们所造成的仅仅是微不足道的扰动。

然而,想要撬动地球,那这个支点就难找了。我们的实验在空旷的宇宙中,与地面上完全不同。这个支点必须要具有非常大的质量,远远超过地球的质量,在我们撬动地球的时候,它才能基本保持不动。否则,我们在能撬动地球之前,就可能先将支点移动。这这种情况下,实际上地球才是支点,而我们把支点撬动了,地球没动!

可是,质量很大的同时,它的体积又应该尽量的小,因为它是一个支点!过大将会使得整个杠杆过多地与其表面接触,而失去了支点的意义。这样看起来,我们需要一个质量极大、密度极高的东西,遍观宇宙,好像也就是类似白矮星或者中子星甚至是黑洞的天体可以满足要求。

可是,密度极大的天体,周围有着非常强的引力场,它会将我们的杠杆极大地弯曲以致折断,这样实验也就没法做了。同时,这样大质量的天体放在地球附近,最可能的就是地球会被它吸引过去,一头撞上支点,然后被它粉碎,这样,实验也失败了。

有人说,一个大质量的三角形物体不可以吗?上面也是可以作为支点的。这也是一个想法,但宇宙中却难以找到比地球质量大的三角形天体,或者说一个不规则形状的物体。具有这样大质量的星球在自然演化中都变为了球形。

我们已经看到这个支点是多么难找了,但我们就假设找到了这样的一个支点,并且使用了反引力装置隔离了地球和这个支点,使得地球没有被吸引过去导致星级灾难。那么,我们成功地解决了第一个难题!下面来看第二个吧,就是这根无比长又无比硬的棍子。

我们知道,地球的半径是6371公里,为了能撬动地球,达到图中的可视效果,这个棍子的长度至少需要上万公里。估计比较合适的长度应该在几万公里以上。那这样的一根棍子可谓是天地奇观了。人类所用过的比较长的棍子就是钻探所用的钻杆了。

为了进行地质研究或者开采石油等原因,人类需要向地球深处钻探。为此,人们在地球表面开孔、打眼,使用钻井工具向深处钻探。可是,人类目前所能达到的钻探深度,不过12000米左右,也就是只有10多公里,还没有钻透地壳,这远远不够,就像是拿一根毫毛拨弄西瓜的感觉。

可就是这个长度,已经是费了九牛二虎之力,非常难得了。而且,还存在一个问题,就是长长的钻杆在钻探过程中非常容易折断。几千米长度的棍子,就会很容易被折断,那么想想上万公里长的一根棍子吧,这根棍子还要能被握在阿基米德的手中,就算是最结实、最富有韧性、强度最高、硬度也最高的材料,恐怕也难以满足这样的要求。

来自两端的强大力量,会瞬间将其折为两段,而地球巍然不动。这样实验就又失败了。

那么,我们再次假设,我们使用宇宙中的极为特殊的材料,使用最为先进的超级科技,制造出了这样一根“金箍棒”,它不会被️折断,完全满足实验要求,而且手感还很好。那么,我们再来看下一个问题。

那就是撬动者阿基米德本人。要撬动地球,那可完全不是图中那样的景象,那比例完全失调了。这个比例中,阿基米德简直就是创造宇宙的泰坦,比地球的块头都要大,这样的巨人要撬动地球看起来自然是很简单的事情。可是,实际的景象应该是,左边是巨大的地球,右边呢?空空如也!

阿基米德在哪里?要看到他本人,你需要架起一架显微镜来看,他比一粒灰尘还要小!你在显微镜里搜索了半天,终于发现了他,他正在咧嘴冲你微笑着,挥手向你示意呢!拿开显微镜,又什么都看不见了!

啊,我们能相信,这样渺小的人类能撬动地球吗?

我们就相信他一次吧,但为了撬动地球,我们还有些事情要做。首先,他不能在茫茫宇宙中干这件事,这跟地球上可不一样,在宇宙中,没有任何借力点,阿基米德不能在宇宙中漂浮着,然后猛地推一把杠杆,就算完成任务了。这样的结果很明显就是阿基米德被反作用力推向了宇宙的深处,无法再继续实验。他需要持续地输出力量,才能撬动地球。那么,我们就要给他找到一个平台,让他来进行操作,提供可持续操作的空间。

这就需要另一个巨大的星球,同时,我们也在这星球面前安装了反引力装置,使得它不会撞到别的星球上。阿基米德就站在这星球的地面上,杆子握在手中,面前是一望无边的大平原,他双腿微曲,准备发力推动地球。

可是,另一个问题又来了,为了用一个人的力量将地球撬动,支点应该放在离地球非常近而离人非常远的地方。那么,两边移动的距离就会有巨大的差距。也就是说,地球每移动一点点,阿基米德都需要推非常远的距离,这个比例大概是多少呢?假设阿基米德是天生神力,双手有1000千克的力量,那就是万斤,哦不,是万牛之力!

而地球有多大的质量呢?是5.965*10的24次方千克。两者相除下来大概是6后面还有21个0,为了能将地球有效撬动,两者移动的距离也大概需要达到这个比例。

而为了能明显地看到地球被撬动,地球应该有一个明显的移动速度。否则,如果过了上亿年,地球才移动了一厘米,那这就不一定是阿基米德推动的了。假设,我们的地球以1m/s的速度移动,那阿基米德需要以多快的速度奔跑呢?差不多就是6后面还有21个0,这已经远远超过了光速!

是不可能达到的!而且,为了能推动地球,这根棍子需要发力,是需要弯曲形变的,这要是算下来,距离就更长了。我们想象出一幅画面:敬爱的阿基米德同学乘坐着超级跑车,手里握着金箍棒,飞奔在不知名星球的无垠的大地上,而棒子另一端的地球纹丝不动。天哪,他又失败了!

那么,我们再次幻想,阿基米德以风一样的速度,不,是超越时空的速度推动这根棒子吧。其实,按照相对论的思想,他会时间倒流,从而永远无法推动这根棒子!但是,我们先不管爱因斯坦的警告了。这时,地球上的人会看到,从天空中下来了一根横亘大地的棒子,架在地球的崇山峻岭之间,它虽然很细,却是无比坚硬,传过来的力量无与伦比。

这时,阿基米德发力了,我们会看到什么呢?最可能的情况是,这样坚硬的一根棒子,深深地压入了大地当中,一直陷了进去。

因为地球没有足够的密度和硬度,这巨大的力量足以将地球劈为两半。这棒子对于地球来说,实际上是一把刀,比用刀切菜还要锋利。最可能的是,它将地球完全劈为两半,或者,当触及地球的核心时,被坚硬的地核所阻挡,从而,确实开始移动地球本身。但地球肯定是玩完了。人们看到的估计是地裂天崩,火山爆发和十级强震,我猜人们是绝不会鼓掌欢迎的。

最后,我们再次假设地球也安然无恙,安慰一下悲伤的阿基米德同学,来幻想一下他在克服了一切困难之后撬动地球的场景吧。

一根金箍棒搭在一颗中子星上,棒子左边是地球,架在地球最高的喜马拉雅山脉和青藏高原上,棒子右边是一颗巨星,表面积巨大,用太空望远镜放大数百万倍后,看到阿基米德手里握着这根棒子。实际上,更可能的图像是,不用望远镜我们根本看不见棒子,因为它太细了。你要问为什么不用粗的?你想让阿基米德推动一座比高山还要高的铜墙铁壁吗?总之,他握着这根棒子,向风一样在这颗星球上奔跑。

啊,让我们为他鼓掌吧!风一样的男子!他撬动了地球!

写了这么多快要结束了,最后,再说一点,本文纯属幻想和胡编。我们还是要敬重这样伟大的科学家啊!他的科学和自信精神是值得我们永远学习的!