阿基米德可以撬起地球吗？

发布时间：2023-04-07 10:40:23 所属栏目：外闻来源：

导读：阿基米德真的能够撬起地球吗？要做出判断，首先要知道地球的质量，而要测量地球质量，首先要测出地球半径。

人们在很早的时候就知道了地球是球体。最早的学霸毕达哥拉斯第一个提出了地球的概念，而亚里士多德总结

阿基米德真的能够撬起地球吗？要做出判断，首先要知道地球的质量，而要测量地球质量，首先要测出地球半径。

人们在很早的时候就知道了地球是球体。最早的学霸毕达哥拉斯第一个提出了地球的概念，而亚里士多德总结了证明地球是球体的三种方法：

1. 越往北走，北极星越高；越往南走，北极星越低；

2. 远航的船只先露出桅杆，慢慢露出船身；

3. 在月食的时候，地球投到月球上的形状为圆形。

既然地球是球体，如何测量地球的半径呢？古希腊的埃拉托斯特尼第一个测量了地球的半径。

他的测量方法是这样的：夏至日，太阳光直射北回归线。而埃及的城市塞恩（今天阿斯旺水坝附近）刚好在北回归线附近，所以夏至日的正午，太阳光会正好垂直于第一塞恩的水平面，毫不留情地射入对面塞恩的东北方向的一口深井中。

与此同时，在塞恩北方的城市亚历山大，太阳光并不直射地面。他通过测量此时亚历山大城中一个石塔的高度和影子长度的关系，得到了此时太阳光与垂直地面方向的夹角，大约为7度。

由于太阳到地球的距离远远大于地球的半径，因此太阳光到达地球时接近于平行光。从上图中的几何关系可以看出：亚历山大和塞恩与地心连线的夹角就是7度，所以两座城市之间的距离大约是地球圆周长的7/360。通过测量两座城市之间的距离，就得到了地球的周长和半径。如今我们知道，地球赤道的周长大约40000km，而半径大约6400km。

虽然早在两千多年前，地球半径就被测量出来了，但是测量出地球质量却是十八世纪的事了，也就是三百年前。

牛顿为了解释苹果为什么能落地，提出了万有引力定律：自然界的任意两个物体之间都相互吸引，引力大小与二者质量的乘积成正比，与距离的平方成反比。写成公式就是：

其中，F是引力，G是万有引力常数，分别是两个物体的质量，r是二者的距离。

如果两个物体的尺寸远远小于它们之间的距离，就可以把物体当作点来处理。但是如果物体距离比较近，那么二者的距离究竟从什么地方开始计算，就比较复杂了。但是，如果是质量分布均匀的球体，二者之间的万有引力还是比较好的，那就是把它们球心的距离代入表达式中的r即可。

古希腊时代人们就测量出了地球半径R=6400km，牛顿之后，人们又测量出了重力加速度g=9.8N/kg，所以，只需要测量出万有引力常数，就可以知道地球的质量了。

用一根线悬挂一根木棒，木棒两侧各放置一个小铅球，再用两个大铅球去吸引小铅球。此时木棒就会发生转动，通过测量转动的角度，卡文迪许就可以计算出两球之间的吸引力，再通过万有引力公式，计算出万有引力常数的值。目前的测量结果是，也就是说，两个质量为1kg的球相距1m时，引力只有[，这么小的引力，怪不得牛顿没有测出来。

通过以上步骤，人们终于可以计算地球质量了，大约是。卡文迪许测量了万有引力常数，得以计算地球质量，所以人们称卡文迪许为测出地球质量的人。”为了纪念卡文迪许，英国剑桥大学物理系实验室被命名为“卡文迪许实验室”，这也是目前世界上最顶尖的实验室之一。

根据阿基米德发现的杠杆原理：一个杠杆要平衡，两端施加的力与力臂的乘积应该相等，那么这样一来，如果想用小力去撬动大质量的物体，就一定会需要小力的力臂远远大于抵消大物体自身的重力的力臂。

假设阿基米德有100kg，而地球质量为零，阿基米德要撬动地球，力臂就需要是地球那一段力臂长度的倍。

如果阿基米德要把地球撬起1厘米，那么根据杠杆臂长的比例关系，阿基米德一端所需要下降的距离就是[米，大约相当于6万光年。也就是说，阿基米德想凭借自身重力撬起地球的话，即使一切实验设备都准备好了，而且他能够以光速运动，他也需要6万年的时间才能将地球撬起一厘米。显然，这是不可能的。

阿基米德的豪言壮语点破了杠杆原理，但是却忽视了地球与人类在质量上的巨大差别。

（编辑：汽车网）

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