任何有品質的物體都具有引力，而地球作為一顆品質為5.965*10∧24千克的行星，自然具有強大的引力。

要克服地球引力，將物體送入地球軌道，那麼就必須要實現第一宇宙速度，也就是7.9km/m。如果要徹底擺脫地球引力的束縛，將物體送往地外星球，就必須要讓初始速度達到第二宇宙速度，也就是11.2km/m。

之所以舉出這兩個例子，就是為了說明地球的引力之強。地球是一個球體，在地球的任何一個位置所受的引力都是指向地球中心的，因此就出現了很多關於地球引力的腦洞問題，比如如果我們試圖鑽穿地球，當穿過地球中心的一瞬間，是不是就會由向下挖掘轉變為向上挖掘呢？這些問題都很有趣，而現在我們要來思考的是另外一個有趣的問題。

地球表面任何位置所受的引力方向都是指向地球中心的，那麼如果我們製造一個鋼圈，鋼圈的周長比赤道長一些，讓這個鋼圈環繞赤道，那麼在這個鋼圈完工之後，它是不是就能夠自然懸浮於空中呢？

這個思想實驗的構思是這樣的，鋼圈是一個整體，在鋼圈上每一對相對的點所受的地球引力的方向是相反的，所以就產生了相互制衡，於是整個鋼圈便能夠憑空懸浮在空中了。這個實驗在思想的世界很容易，但放到現實中來，卻將要面對重重困難。

首先的一個問題就是這個鋼圈到底要離地面多遠，一米？兩米？還是十米或者一百米？似乎離地多遠都不太合適。原因就在於地球說是一個球體，但實際上並不完美，而且是非常不完美。

就地球本身而言，它就不是一個標準的球型，所以環繞地球的鋼圈也就不能是一個標準的球型。

其次，地球表面是凹凸不平的，有海洋、有盆地，有平原，有高原，有丘陵，也有山川，那麼怎麼能夠製造一個鋼圈，讓它在任意一點上距離地面的距離都相等呢？如果讓鋼圈隨著地表的變化而起伏變化，那麼在所有凸起或凹陷的地方都會形成一個應力集中點，對於如此浩大的工程，這樣的應力集中點是極易發生斷裂的。

當然，這個問題也並不是不可以解決，我們可以本著勇往直前的信念，遇到山川就鑽孔，強行製造一個環繞地球的圓環。而在製造的過程中還要考慮很多其它的因素，比如大氣環境啊，潮汐影響啊，這些都要經過縝密的計算。

在製造這個鋼圈的過程中，有些問題是可以解決的，而有些問題則是無解的。

其中最無解的一個問題就是鋼圈的材質問題，世界上是沒有絕對剛體的。在常識中，鋼鐵是十分堅硬的，但是一般的鋼筋在幾米的長度上就會出現明顯的彎曲，而地球的周長達到了40000公里，可以說無論使用任何材料來製造這個鋼圈，在支撐撤去之後都會斷裂，而且會出現無數個斷裂點。

在4000公里的長度下，鋼鐵和草繩是沒有任何區別的，這就是現實中一個無法解決的問題，世界上沒有不會變形的絕對剛體，所以也就不可能在現實中製造出這樣的鋼圈，所以上面的這個實驗也只能在思想中去進行了。那麼就假設我們解決了一切的困難，造出了這個鋼圈，那麼會發生什麼呢？

當一個以絕對剛體制造的環繞赤道的鋼圈撤去支撐的一刻，你會發現這個鋼圈真的能夠自然懸浮於空中。

這是因為在鋼圈上的每一個點都受到重力的影響，而每個點都有一個與之相對的點所承受的重力方向是相反的，於是合力抵消了重力，鋼圈很自然的飄浮在了空中。不過鋼圈的飄浮並不會是穩定的，因為地球並不是一個獨立的天體，也不是一個靜止不動的天體。

​首先月球會對地球產生潮汐力，這會干擾到鋼圈的引力均衡，其次，地球處於高速自轉之中。所以真實情況很可能是這個鋼圈雖然懸浮於空中，但是卻呈現南北向晃動。而要想讓鋼圈穩定懸浮於地球外圍，最簡單的辦法就是讓鋼圈轉起來，這樣它就成為了一個類似於行星環的存在。#科學每一天#