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        人類最高能蓋出多高的樓

        2023-07-10 05:59:40
        科教新報(bào) 2023年25期
        關(guān)鍵詞:離心力朝向大樓

        至2020年,世界上最高的樓是迪拜的哈利法塔,高達(dá)828米。

        那么,理論上人類能蓋出最高的樓是多高?談及理論,只要樓的地基夠大,樓就能被蓋到任意高度。不過(guò),除了地基需要足夠大,還得考慮地球的自轉(zhuǎn)問(wèn)題。

        從整個(gè)地球的尺度看,由于地球在一刻不停地自轉(zhuǎn),當(dāng)一棟樓達(dá)到足夠高度時(shí),隨著高度的增加,樓頂?shù)男D(zhuǎn)速度也會(huì)越來(lái)越快,大樓所受離心力也會(huì)越來(lái)越大。當(dāng)這棟樓高到一定程度時(shí),其所受重力與離心力之合力,將會(huì)朝向與地心相反的方向,也就是朝向天空(外太空)。所以,理論上說(shuō),當(dāng)一棟樓足夠高時(shí),比如當(dāng)它的重心與同步軌道衛(wèi)星在同一個(gè)高度時(shí),它的離心力和重力會(huì)達(dá)到完美平衡,樓可以飄在半空,連地基都可以不需要了。

        同步軌道衛(wèi)星離地心約3.5萬(wàn)千米,所以這樣飄浮的大樓,可以蓋到6萬(wàn)千米高,約為地球半徑的9倍。從科幻小說(shuō)的角度而言,這已經(jīng)不是一棟樓,而是一座“太空電梯”。此時(shí)地基要承受的也不再是向下的壓力,而是向上的拉力。目前地球上沒(méi)有那么大強(qiáng)度的材料可以承受住這種張力,但未來(lái)或許可以依靠碳納米管做到。

        嚴(yán)伯鈞

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