劉榮華
阿基米德曾說過:“給我一根杠桿,我就可以撬動地球?!边@是運(yùn)用了著名的杠桿平衡原理,但是具體實(shí)施起來可行嗎?我們一起來看看!
阿基米德是古希臘科學(xué)家。他一生為人類做出了巨大的貢獻(xiàn)。
傳說有一天,阿基米德和國王聊天,躊躇滿志的阿基米德說:“如果給我一個(gè)站立的地方,我將能移動地球。”
國王笑著說:“你說的永遠(yuǎn)是對的,因?yàn)槟銦o法用事實(shí)證明它?!?/p>
阿基米德臉一紅,可并不服氣,他要求國王找一個(gè)非常重的東西,由他一個(gè)人來搬動。國王滿足了阿基米德的愿望,挑了一艘大木船,請阿基米德來試試他的力氣。
預(yù)定的那天很快就到了,看熱鬧的人多得人山人海。準(zhǔn)備充分的阿基米德在船塢上裝了一個(gè)螺旋和一個(gè)很長的帶搖柄的螺桿,密密麻麻的繩索和滑輪從大船連到螺桿上。阿基米德面對國王不慌不忙地?fù)u動手柄,奇跡出現(xiàn)了,大船果真移動起來。興奮的國王也來試試,當(dāng)他輕輕地?fù)u動手柄時(shí),大船就聽話地向前移動,所有的人都?xì)g呼起來。
國王當(dāng)即宣布:“大家聽著,我下令,從今天起,無論阿基米德說什么,都要相信他。”從那以后,大家對阿基米德能“舉起地球”的豪言都深信不疑。
阿基米德知道,如果利用杠桿,就能用很小的力,把無論怎樣重的東西舉起來:只要這個(gè)力放在杠桿的長臂上,而讓短臂對重物起作用。所以他斷言,如果用一根非常長的杠桿,他就可以輕而易舉地舉起質(zhì)量和地球一樣重的物體。
事情果然如此嗎?讓我們幫阿基米德設(shè)想:如果他真的找到了一個(gè)作支點(diǎn)的星球,也做成了一根足夠長的杠桿,那么,阿基米德要用多長的時(shí)間才能把地球舉起1厘米呢?說出來嚇你一跳,答案是一個(gè)天文數(shù)字:300,000,000,000,000年!
地球的質(zhì)量很大,質(zhì)量和地球一樣大的物體,如果把它拿到地球上來稱,它的重量大約是:6,000,000,000,000,000,000,000,000千克。如果一個(gè)人能夠舉起60千克的重物,那么他要“舉起地球”,就得把自己的手放在一根足夠長的杠桿上:它的長臂應(yīng)當(dāng)?shù)扔谒瘫鄣?00,000,000,000,000,000,000,000倍!
簡單地計(jì)算一下就可以知道,在短臂那一頭提高1厘米,就得把長臂那一頭在宇宙空間里畫上一個(gè)大弧形,弧形的長度大約是:1,000,000,000,000,000,000千米。假如阿基米德能在1秒鐘把60千克的重物舉高1米,那么,他要把地球舉起1厘米,就得用去:1,000,000,000,000,000,000,000秒。這可是3000000億年的時(shí)間!阿基米德有這么長的壽命?就算他把一輩子的時(shí)間都用來按住杠桿,也不能把地球移動像頭發(fā)絲那樣粗細(xì)的一段距離。即使阿基米德的手能夠運(yùn)動到和自然界最大的速度——光速(每秒鐘300000千米)一樣快,要把地球舉高1厘米,也要十幾萬年的時(shí)間。非常遺憾,如果這位古代偉大的力學(xué)家當(dāng)時(shí)知道地球的質(zhì)量有多大,也許就不會這樣夸口了!