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给你一个杠杆,能否撬动地球?
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  • 1条回答
  • 时间: 2017-08-07 14:13:34
  • 青年之声网友_80476
  • 根据杠杆原理,假如支点位于长杆的中心,这时动力臂长度跟阻力臂相等,要想撬动地球,你施加的动力就得跟地球一样重,达到约6X1024千克的力,这无疑是非常困难的。所以,如果你想要最少的力气,就能撬动地球,我们就得将支点移动得离重的物体更近。在生活中,这样的例子很多,比如如果推一个旋转门,你如果伸长了胳膊去推,就会发现更容易推动,手贴着门推反而更费力。

    一个人大概可以施加75千克力到长杆的一端,另一方面,地球能施加6×1024千克的力,动力臂与阻力臂之比是8x1022,因此,为了达到平衡,假设我们的地球离支点有1米远,那么,你就得站在离支点8x1022米远处。

    现在我们知道了撬动地球的杠杆的动力臂与阻力臂的长度,那么,如果我们要让地球移动,又该怎么做?为了得出计算结果,我们将得使用一些相似三角形原理,并适当地做出些假设,比如不会受到亚原子的影响。结果表明,如果要想让地球移动一个微米的距离,站在长杆另一端的人类得使长杆偏离大概7.99x1013千米的距离,以人类的行走速度,这将会花费一个人1000年的时间。

    那么,长杆又得多重呢?经过一系列复杂的计算后,结果表明,当一个长杆长约8x1022米时,它的质量得达到1.24x1024千克,差不多是月球质量的17倍。以这样的质量水平,杠杆可能会被周围的星系吸进去,或者很可能会弯曲。移动长杆,就如同孙悟空在大海里搅动一根“金箍棒”,可能使得它与其他行星或地球碰撞,扰乱恒星里的物质,甚至会创造新的恒星物质。

    此外,还会发生一个更有趣的现象。现在人们预测的中子星的质量密度是每立方米4×1017千克,而当我们撬动地球时,支点的压力会非常大,以至于可能会导致质子和电子的结合,所有的中子挤在一起,又会创造出一个中子星。中子星吸集伴星质量,达到史瓦西半径,或者两颗中子星,在引力能辐射中损失能量而靠近,合并后达到史瓦西半径(任何具有质量的物质都存在的一个临界半径特征值),最终会诱发黑洞的形成。

    所以说,虽然能否撬动地球这一问题很简单,只是需要计算一下各自的重量和动力臂与阻力臂的长短,但是真正实践起来,不仅异常复杂,最终形成黑洞这一结果也可能让我们大吃一惊。


  • 回答时间:2017-08-07 14:16

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