如果围赤道做一个钢圈,钢圈每个位置离地面固定一米,焊接后圈是会落地,还是悬浮在一米的空中?
从理论上来看这个钢圈悬浮在空中是没有问题的,但这只是理想球体下的理想状态,为什么这么说呢?难道我们地球不是一个理想球体吗?为什么理想球体下还要加一个理想状态?
一、地球是一个理想球体吗?
几乎所有的照片中,我们地球都是一个完美地的球体,但这是在大尺度条件下给我们的感觉,其实地球的形状是非常不规则的,这两两个原因,一个是地球是一个岩石质天体,存在高山与裂谷,第二是地球自转的离心作用,赤道(6378km)会比两极(6357km)的半径大上21KM左右,是不是很神奇?其实这在中学地理早有学习!
这是地球有一些夸张的形状,我们可以清楚看到突出与下陷的区域,距离太空最近的也并非我们熟悉珠穆朗玛峰,而是南美厄瓜多尔的钦博拉索山,距离地心最远,距离太空最近!从这个层面上看,地球甚至连一个大致的球体都保不住,更不要说理想球体了!不过要提醒下太阳也许是太阳系内最接近理想球体的天体,因为它的直径高达1.392*10千米,但赤道之比两极大10KM,这误差相当于十四万分之一,即使我们制造一个钢球也比较难做到如此精度!
二、为什么理想球体下还需要理想状态?
地球围绕太阳公转,理论上是一个正圆形,但地球的公转轨道是一个椭圆形,为什么呢,因为只有在理想的状态下,比如不受任何干扰的因素下才能走出正圆形轨道,而且极容易被极其微小的因素打破这个平衡,那么将再也回不到原来的正圆轨道状态!因此在理想地球赤道上上方1M处的钢圈是无法保持这个状态的,任何的扰动都会让他落下,而另一边则高于1M的位置,并且可能会轮流落到地面,形成一个绕地球赤道的呼啦圈!