阿基米德真的能撬起地球吗

时间:2024-11-29 07:44:07

最早发现杠杆原理的 阿基米德曾说过这样的话:“给我一个支点,我就能撬起地球!” 普鲁塔克 在其著作中,曾有这样一段记录:

有一天,阿基米德给叙拉古国国王希伦写信。这位国王是阿基米德的朋友,也是他的亲戚。阿基米德在信中对他说:“只要有一定大小的力,我可以移动任何重量的物体。”阿基米德喜欢引用更有力的证据来证明自己的话,所以他还补充道:“如果在地球之外还有一个地球的话,我就能从这个地球上把我们生活的地球移动。”

因为阿基米德知道,利用杠杆原理,只需很小的力——只需把这个物体放在杠杆短的一端,而将力作用在杠杆的长臂上,我们就可以把任何重量的物体举起来。所以他认为,如果有一根足够长的杠杆,用足够大的力气作用于这根长的杠杆臂,他就能撬起质量与地球差不多的重物。

但是,这位伟大的力学家如果知道地球的质量有多大,或许他就不敢夸海口了。假设阿基米德真的找到了一个可以做支点的另一个“地球”,而且他也找到了一根足够长的杠杆,大家是否知道:他要用多久,才能把地球举起来呢?而且仅仅举起一厘米?答案是不少于30万万万年!

天文学家们都知道地球的重量。如果将与地球质量差不多的物体拿到地球上来称的话,质量大约是:6000000000000000000000吨。举个例子,一个能举起60千克重物的人,他如果想举起地球,就需要一根长臂等于短臂100000000000000000000000倍的杠杆!通过简单的计算可以算出,短臂的一端哪怕只是想要举高1厘米,长臂那一端都要在宇宙间画一个超级大的弧形,这个弧长大约是:1000000000000000000千米。

这就是说,如果阿基米德想把地球举起1厘米,他扶着杠杆长臂一端的手就要移动上面所说的那个长度——一个无法想象的距离!需要多久呢?假设阿基米德将一个60千克的重物抬高1米需要1秒钟的话,那么他将地球举起1厘米所用的时间就是:1000000000000000000000秒,也就是30万万万年!所以,别说是1厘米了,哪怕是将地球撬起头发丝般的高度,阿基米德用一辈子的时间都无法完成(图)。

阿基米德真的能撬起地球吗

图 “阿基米德用杠杆举起地球”。

尽管这位天才的发明家非常聪明,但也无法帮助他缩短这个时间。根据力学的“黄金定律”:任何一种机器,想要在力量上省事,在移动的距离上,也就是所用的时间上就要相应地增加。所以,即使阿基米德的手运动得特别快,甚至达到自然界最快的速度—光速(300000千米/秒),他要想把地球举起1厘米,即使不进行任何停歇,也需要花费十几万年的时间。