一張圖可以解釋,看藍色線:
在上地幔,引力越來越大。進入下地幔,引力幾乎不變,繼續向下到下地幔深層,引力繼續增加,在地幔和地核的交界處達到峰值。進入地核後,引力接近線性下降,在地心處為零。
理論解釋:根據高斯定理可以推論出,在球體內部距離球心r的位置,可以看成只受半徑為r的球體部分的引力;而r到R0這部分球殼產生的引力為零——注意,是球殼內任意位置合力為零,所以“受到來自四面八方的力被撕扯”是錯誤的。
也就是說,隨著逐漸深入地心,距離在變小,有效的產生引力的質量也在變小。如果球體密度均勻,那麼透過球體體積公式,很容易得出,有效球體的質量和質量三次方成正比,再考慮距離平方反比關係,可以得到引力和距離地心的距離r成正比。
但是地球的密度不是均勻的,地幔主要是較低密度的岩石成分,地核則是高密度的鐵鎳。所以,在地幔部分,“距離變小”的影響超過“有效質量變小”,所以重力會逐漸增大。進入地核後,密度變化不再那麼顯著,所以重力逐漸減小至零。
一張圖可以解釋,看藍色線:
在上地幔,引力越來越大。進入下地幔,引力幾乎不變,繼續向下到下地幔深層,引力繼續增加,在地幔和地核的交界處達到峰值。進入地核後,引力接近線性下降,在地心處為零。
理論解釋:根據高斯定理可以推論出,在球體內部距離球心r的位置,可以看成只受半徑為r的球體部分的引力;而r到R0這部分球殼產生的引力為零——注意,是球殼內任意位置合力為零,所以“受到來自四面八方的力被撕扯”是錯誤的。
也就是說,隨著逐漸深入地心,距離在變小,有效的產生引力的質量也在變小。如果球體密度均勻,那麼透過球體體積公式,很容易得出,有效球體的質量和質量三次方成正比,再考慮距離平方反比關係,可以得到引力和距離地心的距離r成正比。
但是地球的密度不是均勻的,地幔主要是較低密度的岩石成分,地核則是高密度的鐵鎳。所以,在地幔部分,“距離變小”的影響超過“有效質量變小”,所以重力會逐漸增大。進入地核後,密度變化不再那麼顯著,所以重力逐漸減小至零。