2025年高考阿基米德能舉起地球嗎

　　阿基米德能舉起地球嗎？

　　“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能舉起地球。”相傳這是古代發(fā)現(xiàn)杠桿原理的力學(xué)家阿基米德說(shuō)的話。我們?cè)诓ūR塔克的書里讀到：“有一次，阿基米德寫了一封信給敘拉古國(guó)王希倫，他同這位國(guó)王既是親戚，又是朋友。信里說(shuō)，一定大小的力可以移動(dòng)任何重量(1)。他喜歡引用有力的證明，補(bǔ)充說(shuō)：如果還有另一個(gè)地球的話，他就能到上面去，把我們的地球移動(dòng)。”

　　阿基米德知道，如果利用杠桿，就能用一個(gè)最小的力，把不論怎樣重的東西舉起來(lái)：只要把這個(gè)力放在杠桿的長(zhǎng)臂上，而讓短臂對(duì)重物起作用。因此，他又想到，如果用力壓一根非常長(zhǎng)的杠桿臂，他的手就可以舉起質(zhì)量等于地球的重物(2)。

　　然而如果這個(gè)古代偉大力學(xué)家知道地球的質(zhì)量是多么大，他也許就不會(huì)這樣夸口了。讓我們?cè)O(shè)想阿基米德真的找到了另一個(gè)地球做支點(diǎn)，再設(shè)想他也做成了一根夠長(zhǎng)的杠桿。你知道他得用多少時(shí)間才能把質(zhì)量等于地球的一個(gè)重物，哪怕只舉起1厘米呢？至少要30萬(wàn)億年！

　　地球的質(zhì)量天文學(xué)家是知道的。質(zhì)量這樣大的物體，如果把它拿到地球上來(lái)稱的話，它的重力大約是：

　　6000000000000000000000噸

　　如果一個(gè)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(zhǎng)的杠桿上，它的長(zhǎng)臂應(yīng)當(dāng)?shù)扔谒�的短臂�?/p>

　　100000000000000000000000倍

　　簡(jiǎn)單地計(jì)算一下就可以知道，在短臂的那一頭舉高1厘米，就得把長(zhǎng)臂這一頭在宇宙空間里畫一個(gè)大弧形，弧的長(zhǎng)度大約是

　　1000000000000000000公里

　　這就是說(shuō)，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(dòng)大到這樣不可想象的一個(gè)距離！那么他要用多少時(shí)間才能做完這件事呢？如果我們認(rèn)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(wàn)億年！可見阿基米德就是用一輩子時(shí)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(fā)明家怎樣聰明，他也沒(méi)法顯著地縮短這段時(shí)間的。“力學(xué)的黃金律”告訴我們，任何一種機(jī)器，如果在力上占了便宜，在位置移動(dòng)的距離上，也就是在時(shí)間上一定要吃虧。即使阿基米德的手能夠運(yùn)動(dòng)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(wàn)年的工作以后，才能把地球舉起1厘米。

　　（1）在物理學(xué)中，重量概念已取消，應(yīng)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(gè)質(zhì)量等于地球的重物。

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