地球上所有人同时双脚跳,会发生什么
如果全世界的人能够同时双脚跳起来,会造成什么后果?
同时跳起来,可能有三大后果
对这个壮观的场面,人们提出了三大猜想:地球发生偏移,一昼夜的时间会略微延长,还会引发地震。
每一个想法,都基于相关的原理。
首先,我们来看看为什么说地球会发生偏移——这和打枪或发炮会产生后坐力是同样的道理。
当炮弹从炮筒的一端被发射出去的时候,炮弹会向另一端后坐。同样的道理,地球上的大部分人都住在北半球,我们同时跳起来,相当于地球上有相当一部分物体向北移动了一点点,地球就会向南移动一点点。
可惜的是,整个偏移过程只在我们跳起来的那瞬间发生;当我们落地时,地球又会回到原来的位置。
这就好比你和你的弟弟都穿上自己的旱冰鞋站好,然后手拉着手。如果你把弟弟向自己这个方向拉,弟弟就会向你移动,但与此同时,你也会向他移动,弟弟比较轻,所以走的路程会更长一些,而你走过的路程相对短一些。
因此,在我们跳离地面之后,地球会通过重力的作用把我们再拉下来,但与此同时,地球本身也会向我们靠近。
接下来,我们来分析为什么一昼夜的时间会变长。
这个原理和花样滑冰运动员在冰上旋转的原理一样:当他打开手臂的时候,他的转速就会降低;当他把手臂收回的时候,他的转速又会加快。
在物理上,我们将这种奇怪的现象称作 “角动量守恒”。在旋转物体中,如果物体的一端与旋转轴的距离变大,那么整个物体的转速就会降低;相反,如果物体的一部分与旋转轴的距离变小,那么整个物体的转速就会提高。
当我们跳起来的时候,地球上相当一部分物体会在短暂的一瞬间远离地球的旋转轴,因此整个地球的转速就会变慢。
同样可惜的是,这个过程只发生在我们跳起来的那一瞬间,因为当所有人落地的时候,地球的转速又会恢复正常。
不过,这微小的变化,总归会导致地球在这天自转一周的时间延长那么一点点,因此,这一天会变得略微漫长一些。
最后,我们来解释为什么会引发地震。
当物体落到地面时,它会释放出一定的能量,能量的大小等于物体的质量乘以降落的高度再乘以重力加速度(9.81 米/ 秒^2),这些能量具体表现为落地撞击发出的声音,以及地面产生的震动。
因此,只要知道人们都能跳多高、跳起来的时长、我们所有人的体重,就能计算出所有这些数据。
双脚跳一般会持续1/3秒左右,腾空高度不会超过50厘米,这两个数据很容易测。联合国曾经根据多项医学数据做出计算,地球上人口的总重量大约为 3.16 亿吨。
你可能会觉得这个数字很庞大,但其实 3.16 亿吨只是地球总重量的二十万亿分之一。换句话说,人类相对于地球,就好比滚球表面的细菌相对于滚球。
所以,要想让整个地球抖三抖,那可就得费一番力气了。
在哪里跳,效果才最好
人们站得越集中,同时跳起来产生的效果就越明显。如果还想让地球自转的时间尽可能地延长,那么我们就要尽可能地靠近赤道。这样一来,我们便找到了最适合做这个实验的地方:加拉帕戈斯群岛。
加拉帕戈斯群岛能装下全世界的人吗?能啊!
当然,岛上快要绝种的几万只巨龟、陆鬣蜥、海鬣蜥、蓝脚鲣鸟、海狮们先得把地方让出来;接下来,还得花一大笔钱把全世界的人接过来。就算乘坐廉价航空公司的航班,仅机票费用一项就要消耗近 10% 的世界年产值,更不用说组织费用、食宿费用。
准备工作全部就绪之后,每个人——无论老人、青年还是婴儿都会被分配 1 平方米的空地,这样,即便你的四周都是相扑勇士,你也不会被挤得动弹不得。
经过几个小时的调整,70亿地球人将在这个地图上不及苍蝇屎大的小岛上各自站好。
“加拉帕戈斯群岛世界跳跃日”终于到来,所有人都可以在地球的同一点上同时跳起,而且加拉帕戈斯群岛几乎就在赤道上,这一跳对地球自转的影响,将达到最强效果。
好了,各就各位,一,二,三,跳!
醒醒吧人类,你没那么重要
这一跳简直不值一提。
当我们跳起时,地球向相反方向也就偏移了 0.0000000000001毫米,相当于原子直径的百万分之一,甚至没有哪个物理实验能够探测出如此微不足道的位移。
对于昼夜长度产生的影响也没大到哪儿去。一个恒星日——地球自转一周的时间(正常情况为 86164秒)延长了0.00000000000004 秒,在时间的测量方面,人类还从来没测出过这么精确的数字。
就算几十年后原子手表和超快激光技术取得发展,人类可能(“可能”而己)会探测出“加拉帕戈斯群岛世界跳跃日”对一昼夜时长的影响,但是相对于地球上的其他效应,比如地核物质的移动、地球大气的变化等,我们这一跳对于时间的影响可能就显得微不足道了,最终被忽略不计。
没错,风每天在地球上吹来吹去,它对昼夜时长的影响可比全人类一起跳一下要明显几十亿倍。
那地震呢?前面说我们全人类的总体重达3.16亿吨,我们同时从几十厘水的高处落下,大致算一算,释放出的能量怎么也有几千亿焦耳了,这应该足够引发一场里氏三级的地震了吧?
但是,里氏三级,这也太弱了。人们当然会感觉到地面的震动,因为我们所有人都像袋鼠一样原地跳了一下——但是这个强度就连附近的一座小木屋都震不倒。
事实上,世界上最强大的地震仪位于秘鲁和智利,距我们的小岛 1000 千米,它们可能会探测到什么,但记录下震级也会很低很低。
而且,全世界每天发生的小地震有几百场,就算仪器能够探测到,这场由全人类引发的地震也根本不会有人注意。
所以你就知道了,假如所有人同时双脚跳会发生什么呢?答案是:什么都不会发生。啊,人类真是太渺小了……
《假如地球是个甜甜圈》
[法] 勒内·屈耶里耶 著
范鹏程 译
中国社会科学出版社·鼓楼新悦
ISBN:978-7-5203-2727-5
定价:59.00元
出版时间:2018.9