第二章力·功·摩擦 2.5阿基米德能舉起地球嗎？

第二章力·功·摩擦 2.5阿基米德能舉起地球嗎？

　　“給我一個支點，我就能舉起地球”，相傳這是古代發(fā)現(xiàn)杠桿原理的力學家阿基米德說的話。我們在波盧塔克的書里讀到：“有一次，阿基米德寫了一封信給敘拉古國王希倫，他同這位國王既是親戚，又是朋友。信里說，一定大小的力可以移動任何重量。他喜歡引用有力的證明，補充說：如果還有另一個地球的話，他就能到上面去，把我們的地球移動。”

（采自1780年出版的一本書里的一幅木刻）

　　阿基米德知道，如果利用杠桿，就能用一個最小的力，把不論怎樣重的東西舉起來：只要把這個力放在杠桿的長臂上，而讓短臂對重物起作用。因此，他又想到，如果用力壓一根非常長的杠桿臂，他的手就可以舉起質(zhì)量等于地球的重物①。

　　然而如果這個古代偉大力學家知道地球的質(zhì)量是多么大，他也許就不會這樣夸口了。讓我們設(shè)想阿基米德真的找到了另一個地球做支點；再設(shè)想他也做成了一根夠長的杠桿。你知道他得用多少時間才能把質(zhì)量等于地球的一個重物，哪怕只舉起一厘米呢？至少要三十萬萬萬年！

　　原來地球的質(zhì)量天文學家是知道的。質(zhì)量這樣大的物體，如果把它拿到地球上來稱的話，它的重量大約是：

　　6,000,000,000,000,000,000,000噸。

　　如果一個人只能直接舉起60公斤的重物，那末他要“舉起地球”，就得把自己的手放在一根這樣長的杠桿上，它的長臂應(yīng)當?shù)扔谒�的短臂�?00,000,000,000,000,000,000,000倍！

　　簡單地計算一下就可以知道，在短臂的那一頭舉高一厘米，就得把長臂那一頭在宇宙空間里畫一個大弧形，弧的長度大約是

　　1,000,000,000,000,000,000公里。

　　這就是說，阿基米德如果要把地球舉起一厘米，他那扶著杠桿的手就得移動大到這樣不可想象的一個距離！那末他要用多少時間才能做完這件事呢？如果我們認為阿基米德能在一秒鐘里把60公斤的重物舉高一米（這種工作能力已經(jīng)幾乎等于一馬力！），那末，他要把地球舉起一厘米，就得用去

　　1,000,000,000,000,000,000,000秒，

　　或三十萬萬萬年！可見阿基米德就是用一輩子時間按著杠桿，也不能把地球舉起象極細的頭發(fā)那樣粗細的一段距離。

　　不管這位天才的發(fā)明家怎樣聰明，他也沒法顯著地縮短這段時間的。“力學的黃金律”告訴我們，任何一種機器，如果在力量上占了便宜，在位置移動的距離上，也就是在時間上一定要吃虧。即使阿基米德的手能夠運動得和自然界最大的速度——光速（每秒300，000公里）——一樣快，他也只能在做了十幾萬年的工作以后，才能把地球舉起一厘米。

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