阿基米德是古希臘最偉大的科學(xué)家之一,他最廣為流傳的恐怕就是那句“如果給我一個支點,我將撬動整個地球”。
有一次,埃及制造的船因體積龐大而無法下水,阿基米德經(jīng)過縝密思考和實驗,設(shè)計了一套精密的杠桿滑輪系統(tǒng)。眾目睽睽之下,國王輕輕拉動杠桿,滑輪開始轉(zhuǎn)動,大船緩緩地向前移動,并順利下水。聽說此事的希臘人都對阿基米德頂禮膜拜。所以,當(dāng)阿基米德在某個公開的場合躊躇滿志地宣稱能撬動地球時,所有的人都深信不疑。
我們都知道,根據(jù)杠桿原理,短臂一端無論放多重的東西,都能在另一端長臂上用很小的力把它舉起來。所以阿基米德堅信:如果有一個搭建杠桿的支點,那么用一根無限長的杠桿,就可以舉起和地球一樣重的物體。果真如此嗎?這是個值得深思的問題。
首先,我們假設(shè)阿基米德真的找到了一個作支點的星球,也做成了一根足夠長的杠桿,而要面對的現(xiàn)實問題是:阿基米德要用多長時間才能把地球撬起來呢?大家知道,地球的質(zhì)量大約是6 000 000 000 000 000 000 000 000千克,而一個成年人大概能托起60千克重物,那么他要“撬起地球”,用力的這一端長臂應(yīng)當(dāng)是另一端放地球的短臂的100 000 000 000 000 000 000 000倍!接下來就是簡單的計算,若要在短臂那一頭提高1厘米,就得把長臂這一頭壓下來,這顯然是在宇宙空間劃了一個大弧形,弧形的長度大約是1000 000 000 000 000 000 000米,即使阿基米德力大持久,能用1秒鐘的時間把60千克的重物舉高1米,那么即使他要把地球撬起1厘米,也要花去1000 000 000 000 000 000 000秒,大約是300000億年的時間,顯然這是人的壽命所不能達(dá)到的。
形象地描述,就算阿基米德把一輩子的時間都用來按下杠桿,也不可能把地球撬起像頭發(fā)絲那樣粗細(xì)的一段距離。