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1 # 振奮的老百姓
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2 # 多維觀世界
既然這位同志喜歡較真,那我也陪著你較真一次。下文所用知識大多是初中物理知識,只有部分涉及高中一點知識。
地球加速的最終速度是千分之五光速,也就是1500公里每秒。加速時間是五百年,也就是500*365*24*3600秒。平均加速度是a=v/t=1500000米每秒/500*365*24*3600秒=0.000095米每秒方。這個加速度很小,可以說非常平穩的加速。
這需要多大的推力才能到達這個加速度呢?公式:F=ma。m是地球質量5.965*10∧24千克。F=5.965*10∧24*0.000095=5.666*10∧20牛。牛是力的國際單位,地球表面一千克物體所受的重力是9.8牛。按照小說所述,地球上一共一萬臺發動機,平均每臺發動機承擔5.666*10∧16牛。相當於5.78萬億噸的物體壓力。
地下城是建立在地球發動機之下的,發動機底座就是一座城市大小,大約三四十公里見方,也就是大約1000平方公里(10∧9平方米)。這樣我們可以算出發動機底座承受的壓強,p=F/S=5.666*10∧16/10∧9=5.666*10∧7帕斯卡。這相當於什麼呢?一帕斯卡是一牛每平方米,這相當於每平方米5.666*10∧7牛,即5780噸的物體壓在一平方米的地面上。能被壓壞嗎?一立方米的水質量是一噸,這個壓力相當於5780米的水深底部所受的壓強,或者是一千多米高山石的壓強。這點壓力無論是地球任何地方,海底還是高山,都可以承受的。
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3 # 九龍山下閒
跟胖哥學物理 地球承受的最大壓力
對於地球形成,按道理應該在太陽形式以後。地球是由地核俘獲熔融物質和少量塑性物質、固態物質、氣體和液體開始的。在距今46億年前,由鐵鎳物質組成的地核俘獲熔融物質和少量塑性物質、固態物質、氣體和液體,在地核外形成高溫熔融物質巨厚層。地核與高溫熔融物質間形成內過渡層。地球外表溫度降低,熔融物質凝固,形成外殼。外殼與高溫熔融物質間形成外過渡層,在地球的中間形成液態層。
地球外球有地殼和地幔構成。地殼是地球表面以下、莫霍面以上的固體外殼,地殼的厚度是不均勻的,有一個規律:地球大範圍固體表面的海拔越高,地殼越厚;海拔越低,地殼越薄。地殼的物質組成除了沉積岩外,基本上是花崗岩、玄武岩等。地幔是介於地表和地核之間的中間層,厚度將近2900千米。主要由緻密的造巖物質構成,這是地球內部體積最大、質量最大的一層。它的物質組成具有過渡性。靠近地殼部分,主要是矽酸鹽類的物質;靠近地核部分,則同地核的組成物質比較接近,主要是鐵、鎳金屬氧化物。液體層由液態鐵組成,內球被認為是由剛性很高的,在極高壓下結晶的固體鐵鎳合金組成。
在地球的液體層,地球內部液態世界中的液體並不是我常見的水,而是由多種金屬元素和其它物質組成的液體,這些物質被外部壓力及核心的輻射硬生生地熔成了液態。據瞭解,液體最高溫度可達5000攝氏度,跟太陽表面溫度5700攝氏度相差不遠。在這個液態世界中那些比重大,熔點高的放射性固態物質自然沉入地球核心,繼續增強核心的直徑,同時核心放射性物質又會繼續從內向外地以輻射方式加熱著沸騰鐵水。
有一個問題是在地球中由於地殼運動會引發地震,根據現在理論,地球的表面堅硬成都是不同的,按照通常說法,就是地球外殼是按照板塊,在板塊之間就是地球脆弱部分,當地表上壓力太大,就會引起地球內外重心移動,這種移動會引起地殼兩個方向上的運動,上下運動,透過表現為地殼坍塌,其實,地殼內部還有地下水,這些地下水長期抽上來形成一個地洞,在地表壓力作用下也會坍塌,當然還有板塊之間在外界壓力作用下,水平運動。同學們見過的海嘯和地震以及一些火山形成,就是與地殼兩種運動有關係。
理論上講,在《流浪地球》裡說到過,11公里是地球承載建築物的高度極限。超過這個極限,地殼就會形成橫行和縱向運動,從而誘發地震,形成海嘯和火山爆發。當然,地殼外層不同地方,承受壓力也是不同的,但是不管在什麼地方,壓力最終會以一種更大破壞性來懲罰人類對地球行為。
當然,《流浪地球》只是一個科幻,真正讓行星發動機產生壓力是不可能撼動地球,如果要讓地球運動起來,至上應該產生作用力是那步電影所說壓力1000倍以上,那麼大的壓力,不知道能不能找到安裝地方。因為產生反作用力會讓地殼上下運動。而這種現代地殼在升降方向上的運動卻顯露地相當劇烈,這種劇烈最明顯表象是頻繁發生高級別地震。
即使地殼沒有壓出大問題,還有一個很有意思猜測,如果這麼大壓力作用到地球液體層,會不會引起地球變形,變形後果當然是很嚴重的,不說這種變形對外球印象,只說一個問題,改變液體內部鐵流動,地磁場會發現一個大突變,這樣對地球旋轉週期和動植物影響,估計也是突變的,更重要是四大海洋的流動,如果在板塊之間出現裂縫,這些水進入地殼內部當地球表面水消失時,大氣層是不是還安然無恙也是一個重要考驗。
總之,這種有點激進的想法,在科幻裡可以存在,但是千萬別拿地球去開玩笑,一旦出現問題,人類死無葬身之地。呵呵,太恐怖了吧!
2019年3月17日於宜昌弄石齋
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4 # 一名普通老百姓
好吧,既然說到蛋殼,就用蛋殼來說,你用桌球杆去捅雞蛋,是不是很容易把蛋殼捅破,是的,那是因為你作用在蛋殼上的力除以接觸面面積即壓強大於蛋殼所承受的壓強,還有一個原因就是你施加的力是在極短的時間作用上的,如果你改變力的施加時間,改為逐漸增加,使雞蛋緩慢的受力,結果會發現,雞蛋速度逐漸增加,但蛋殼並不會破,就是你慢慢的捅,隨著雞蛋滾動起來後再逐漸加力,這樣就算你加到了把它捅破時一樣的力雞蛋也不會破,事實上你再繼續增加,雞蛋也依然是完整的,就這麼簡單。
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這是很自然的問題,但凡物理好的學生都能想到這個問題。透過非常細緻的地殼結構重構,加上未來新材料應用,才能解決這個難題。很難的,但不是不可能。