供参考:如果我穿过地球,中心会发生什么?

20世纪福克斯/Everett Collection

仅仅是到达地球中心并生存下来是不可能的。地球核心的温度约为9000华氏度——和太阳表面一样热——任何人一旦身处其中都会瞬间被烤熟。此外,还有压力,其压力可达地球表面压力的约三百万倍,足以将你压扁。但这些细节就不要纠结了。一旦你到达地球中心,物理学就会变得非常有趣。

理解引力,即物体之间的吸引力,是理解即将到来的奇特状况的关键。引力强度取决于物体的质量以及它们之间的距离(质量越大、距离越近,则力越大)。唯一足够强到我们能感受到的引力来自地球的质量,这就是为什么我们在地表会感受到向下的拉力。

在地球中心,情况则不同。由于地球近乎球形,周围质量产生的引力相互抵消。芝加哥阿德勒天文馆的天文学主任Geza Gyuk表示:“在中心,你感受到的是来自所有方向的相等拉力。”“你会失重,”自由漂浮。

但如果你试图离开中心,比如爬上一架非常长的、通往洛杉矶的梯子,会发生什么呢?(为求清晰,我们假设地球密度均匀。实际上并非如此,但这里描述的大趋势仍然适用。)在中心,你脚下直到地球另一侧印度洋的质量产生的引力会“将你”向下拉,同时你头顶上方的质量会“将你”向上拉,朝向洛杉矶。爬了几级台阶后,你感受到的指向印度洋的总拉力仍将接近于零。你仍然会几乎感觉不到重量。但随着你向上爬,你头顶上方的质量会越来越少,脚下的质量会越来越多。你感受到的指向地心的拉力会越来越大,你感觉到的重量会越来越轻,直到你站在地球表面,望着好莱坞标志,再次感受到沉重。

本文最初发表于《科学美国人》杂志2011年3月刊。

 

更多优惠、评测和购买指南

 
© .