如果地球是中空,那麼地心那一點的引力多大?感覺很矛盾,是因為有了物質才產生引力,但是越是靠近地心越沒有物質了,地心處的引力還是指向地心嗎?
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1 # 不吃橙子
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2 # 徐德文科學頻道
如果地球是中空的,引力中心又是在空洞內的話,那麼這個空洞中任何地方的引力都為零。
這個結論可能出乎很多人的意料,萬有引力定律說,引力的大小和物體的質量成正比,和物體之間距離的平方成反比。也就是說,物體離地球越近,受到的引力就應該越大,怎麼反而為零了呢?
地球內部某點受到的引力,並不是來自地心,而是來自其周圍所有質量,只是其合力指向地心而已。假如你以某種不可告人的神秘方式,來到了離地心距離為r的地球內部某處,你會受到多大的引力呢?可以肯定的是,只有和地心距離小於r的那些質量才會對你產生引力,大於r的那些質量,對你產生的引力合力為零。根據萬有引力公式和球體體積公式,這個引力的大小從球心到地表成線性增長,即從地心處的0到地表的9.8N/kg。所以假如你能到達離地面約2900公里的地幔地核交界處,你受到的引力大約只有地表的一半多一點。
地球是個實心球體,你也不可能到達地核深處,所以很遺憾你沒法親自感受一下拉風地漂浮在液態外地核上時,你受到的引力變化情況。不過地球上一直流傳著一個古老的傳說,地球內部是空心的,從北極有入口進去。雖然這個傳說不值一駁,不過假如地球內部真有一個半徑為r的空洞的話,內部的引力又是怎麼一回事呢?
根據上文所述,地球內部只有半徑為r以內的質量才會對物體產生引力,現在r內空空如也,沒有任何質量,那麼內部的引力自然就為零了。所以如果地球中空的傳說是真的,那麼裡面的地球人正愜意地過著失重的太空生活呢。
地心處引力當然不是指向地心的。引力跟質量和距離有關係,在地心處受到的引力是指向四面八方的,合力可能是0。可能處於失重狀態。