|
“给我一个支点，我就能举起地球。”相传这是古代发现杠杆原理的力学家阿基米德说的话。我们在波卢塔克的书里读到：“有一次，阿基米德写了一封信给叙拉古国王希伦，他同这位国王既是亲戚，又是朋友。信里说，一定大小的力可以移动任何重量(1)。他喜欢引用有力的证明，补充说：如果还有另一个地球的话，他就能到上面去，把我们的地球移动。” 阿基米德知道，如果利用杠杆，就能用一个最小的力，把不论怎样重的东西举起来：只要把这个力放在杠杆的长臂上，而让短臂对重物起作用。因此，他又想到，如果用力压一根非常长的杠杆臂，他的手就可以举起质量等于地球的重物(2)。 然而如果这个古代伟大力学家知道地球的质量是多么大，他也许就不会这样夸口了。让我们设想阿基米德真的找到了另一个地球做支点，再设想他也做成了一根够长的杠杆。你知道他得用多少时间才能把质量等于地球的一个重物，哪怕只举起1厘米呢？至少要 30万亿年！ 地球的质量天文学家是知道的。质量这样大的物体，如果把它拿到地球上来称的话，它的重力大约是： 6 000 000 000 000 000 000 000吨 如果一个人只能直接举起60千克的重物，那么他要“举起地球”，就得把自己的手放在一根这样长的杠杆上，它的长臂应当等于它的短臂的 100 000 000 000 000 000 000 000倍 简单地计算一下就可以知道，在短臂的那一头举高1厘米，就得把长臂这一头在宇宙空间里画一个大弧形，弧的长度大约是 1 000 000 000 000 000 000 公里 这就是说，阿基米德如果要把地球举起1厘米，他那扶着杠杆的手就得移动大到这样不可想象的一个距离！那么他要用多少时间才能做完这件事呢？如果我们认为阿基米德能在1秒钟里把60千克的重物举高1米，那么，他要把地球举起1厘米，就得用去 1 000 000 000 000 000 000 000秒 即30万亿年！可见阿基米德就是用一辈子时间按着杠杆，也不能把地球举起极小的一段距离。 不管这位天才的发明家怎样聪明，他也没法显著地缩短这段时间的。“力学的黄金律”告诉我们，任何一种机器，如果在力上占了便宜，在位置移动的距离上，也就是在时间上一定要吃亏。即使阿基米德的手能够运动得和自然界最大的速度——光速（300 000公里每秒）——一样快，他也只能在做了十几万年的工作以后，才能把地球举起1厘米。 （1）在物理学中，重量概念已取消，应为重力。 （2）“举起地球”这句话，我们指的是，在地球表面上举起一个质量等于地球的重物。 (责任编辑：admin) |