2025年高考阿基米德能舉起地球嗎
來源：網絡整理 2024-12-12 17:37:20
阿基米德能舉起地球嗎？
“給我一個支點，我就能舉起地球。”相傳這是古代發現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(1)。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。”
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量等于地球的重物(2)。
然而如果這個古代偉大力學家知道地球的質量是多么大，他也許就不會這樣夸口了。讓我們設想阿基米德真的找到了另一個地球做支點，再設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量等于地球的一個重物，哪怕只舉起1厘米呢？至少要30萬億年！
地球的質量天文學家是知道的。質量這樣大的物體，如果把它拿到地球上來稱的話，它的重力大約是：
6000000000000000000000噸
如果一個人只能直接舉起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這樣長的杠桿上，它的長臂應當等于它的短臂的
100000000000000000000000倍
簡單地計算一下就可以知道，在短臂的那一頭舉高1厘米，就得把長臂這一頭在宇宙空間里畫一個大弧形，弧的長度大約是
1000000000000000000公里
這就是說，阿基米德如果要把地球舉起1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！那么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1秒鐘里把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
1000000000000000000000秒
即30萬億年！可見阿基米德就是用一輩子時間按著杠桿，也不能把地球舉起極小的一段距離。
不管這位天才的發明家怎樣聰明，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（300000公里每秒）——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1厘米。
（1）在物理學中，重量概念已取消，應為重力。
（2）“舉起地球”這句話，我們指的是，在地球表面上舉起一個質量等于地球的重物。
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