立掃帚不挑日子

黃俊 攝

近日，國內外社交媒體平臺被“立掃帚”的圖片和視頻刷爆。有傳言稱，美國國家航空航天局（NASA）說，2 月10 日地球引力最小，是一年中唯一能讓掃帚立起來的日子。事實真的如此嗎？

立掃帚只是普通物理學現象

為回應“立掃帚”傳言，美國國家航空航天局2 月11 日在社交媒體推特上發布一條短視頻。視頻中，行星地質學家薩拉·諾布爾說：“你昨天‘立掃帚’了嗎？事實證明，今天也可以立起來。”剛立好一把掃帚的美國宇航員阿爾文·德魯回應說：“這只是物理學現象。”

該視頻的配文說：“基礎物理學在一年中的每一天都適用，不只是在2 月10 日。”

在物理學中，像掃帚這樣的物體一般可以視作剛體，它的靜力平衡要滿足兩個條件：外力之和為零、外力矩之和為零。

對于掃帚而言，它與地面的接觸面積足夠大，重量又主要集中在掃帚頭上，重心比較低，因此很容易實現剛體平衡，把它立起來并不是什么稀奇的事情。

不過也有人發現自己家的掃帚怎么也立不起來，這很可能是因為掃帚的重心還不夠低。試試把掃帚的毛劈開一些，讓整個掃帚的重心更靠近地面一些，立起來的成功率就會更高。

美國卡內基-梅隆大學物理學教授曼弗雷德·保利尼說，掃帚能夠立起來并不是因為地球引力在一年中的特定日子會有所不同，而是與掃帚的類型有關。刷毛較重的掃帚重心會比較低，因此更容易保持平衡。

地球引力不存在最小時刻

有媒體報道，這傳言最初起源于美國的一個傳統笑話，即“春天開始的時候地球引力最小，能讓掃把直立”。拋開掃帚不提，地球引力存在最小的時刻嗎？

中國科學院國家天文臺研究員、中國科學院大學天文學教授茍利軍給出了否定的答復。他解釋，根據萬有引力公式可知，引力是由兩個物體的質量以及彼此之間的距離決定的。對于某一個特定地點而言，所感受到的地球引力是固定的。“即使我們住在不同的樓層上，樓層高度相較地球半徑要遠遠小得多，所以樓層高度產生的引力差別完全可以忽略。”

此外，雖然地球在一年當中與太陽的距離會發生變化，但因為離得太遠，太陽的引力變化是微乎其微的，也可以忽略不計。

只能在某一天讓掃帚立起來的傳言其實早已有之。“立掃帚”可能是“立雞蛋”故事的變體。有說法稱，雞蛋只有在春分和秋分時才能立起，而事實是，對于某一個特定地點而言，地球引力在很長的時間尺度里都可以視作不變。雞蛋和掃帚一樣，立起來并不挑日子。（本刊綜合）