为了上秤体重轻点，不惜在⼤⼤的地球⾥挖呀挖……
RANDALL MUNROE
中科院物理所
2023-05-16 11:42:47
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#翻译专栏
#00958C
认真阅读下⾯的⽂章，并思考⽂末互动提出的问题，严格按照
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社
提供的优质科普书籍
《
NASA
⾃然百科：认识宇宙》
。
尝试回答⼀个愚蠢的问题可以让你了解⼀些
严肃的科学
。
要想减掉
20
磅（
9.07kg
）体重，需要将
地球的多少质量
迁移⾄太空中呢？
这还不简单，你的体重源于地球对你向下的
引⼒
作⽤，地球的引⼒⼜源⾃它的
质量
，质量越⼩意味着引⼒越⼩，所以移
除地球的质量，你就可以减肥！！！
于是你决定试⼀试。
从地球上移除⼤量的质量需要消耗⼤量的能量，所以你要从夺取
整个地球的⽯油储备
开始。
(专业操作，请勿模仿！！！)
你⾸先将⽯油加⼯成燃料，然后⽤它将数千亿吨的岩⽯输运⾄轨道中，这使得地球表⾯的岩⽯层厚度平均减少了
0.2
毫
⽶
。
之后你满怀期待的上秤了。
190
磅。
好吧，⼀点⽤都没有，但也解释得过去：毕竟⼏千亿吨相对于地球总质量微乎其微。
接下来你想到，燃烧地球上其他的化⽯燃料
——
尤其是储量相当多的
煤
，也可以减轻地球的质量，并让你移除地球表⾯
约
⼀毫⽶
的厚度。
做完这些你再次充满期待的上秤。还是
190
磅？
唉，你意识到还需要更多的能量。
接着你⽤⾼效的
太阳能电池板
覆盖整个地球，花费⼀年的时间吸收照射到地球上的所有阳光，来为你的岩⽯发射器提供
动⼒。但⼈类会因此不得不⽣活在太阳能板的阴影下。⼤家可能会对你这⼀⾏为很⽣⽓。
⼀年的阳光将为你提供⾜够的能量，清除地球表⾯
⼏英⼨
厚，近
100
万亿吨的岩⽯。遗憾的是，这还远远不够。
显然，这种渐进式的⽅法⾏不通。
你需要更多的能量，与其只捕获照射到地球上的⼀⼩部分太阳能，不如直接在太阳周围建造⼀个能量收集外壳
——
戴森
球
。它可以收集太阳释放的全部能量。⼀旦控制了这些能量，你就可以更快地削薄地球表⾯。
随着你挖得越深，地球上的岩⽯就越热。当你剥去⼏百⽶厚的地壳后，⼈们发现地⾯正在变暖，⽽到你移除
1km
的岩⽯
层时，地表已经达到
40
摄⽒度。当你在寒冷的早晨起床时，⾼温地⾯可能会让你的脚感觉很暖和，但却会让⽣活变得很
不舒服。此外，由于你已经移除了所有地质热点（在地下深处的地幔中，深藏着盛满了灼热岩浆的岩浆室）的顶部，世
界上所有的⽕⼭都会爆发。
你⼜检查了⼀下秤上的数字。
190
磅。
唉！
你继续⽤戴森球移除更多的岩⽯，⼤约花费了
20
分钟就剥去了
5km
厚的岩⽯层（除此之外，你可以再额外花费⼏分钟移
除海洋）。地球再也不适合居住，由于⻩⽯超级⽕⼭下暴露出的岩浆，怀俄明州⻄北部成为⼀个熔岩湖。⼤多数地⽅的
地⾯都热得可以烧开⽔、⽣⽕。
你⼜再次上秤试试。
没关系，你只需要移⾛更多的岩⽯就⾏，也许你可以试试太阳能驱动的⾏星削⽪器。
你削去了
20km
厚的地壳，这暴露了⼤部分的前海底地幔。
好吧，从来没有⼈说过减肥是容易的。你⼜把地球褪掉了
20km
厚，移除了熔融地幔层和深地壳异体囊。
你继续加油，⽤⾏星削⽪器经过四个⼩时的⾟勤⼯作，你已经移除了地球
60km
厚的⼤部分熔融岩⽯。当你踏上秤时，终
于看到了变化。
191
磅？？？
你还重了⼀磅。
这怎么可能呢？
如果地球的密度是均匀的，那么去除地球的壳层会让你更轻，但我们的地球密度不是均匀的，⽽是随着挖得越深，密度
越⼤，所以密度的增⼤就会抵消质量损失。当你移除表⾯时，这颗星球变得越来越轻，但你也越来越接近致密的核⼼。
净效应是，去除地球外层会使其表⾯重⼒更强。
重⼒随着你所处地球深度的增加⽽不断增加。只有在你削掉⼤约
3000km
后，地球直径减少⼀半，并喷出三分之⼆的质
量后，地球表⾯的重⼒才会不再增加（这将花费你的太阳能⾏星削⽪器⼀周的时间）。你的体重到达
207
磅的峰值，之
后随着你开始去除密度更⼤的外核，体重开始下降。
⼀旦你移⾛了
3450km
的岩⽯，你的体重就会恢复到刚开始的时候。削去
3750km
厚的岩⽯层后，你终于
实现了减掉
20
磅
的⽬标
。迄今为⽌，你已经消除了地球
85%
的质量。你的体重减轻了！
这个计划有⼀些缺陷。它摧毁了地球，是的，它的效率低得没有必要。有⼀种更简单的⽅法可以在不改变质量或离开地
表的情况下减少地球对你的引⼒。
物质的
球形外壳不会
对⾥⾯的物体
施加任何引⼒
，这意味着如果你往下⾛，你上⾯的岩层就不会对你的体重产⽣影响。
从引⼒的⻆度来看，它们就好像消失了⼀样。你实际上不需要从地球上移除物质，你只需要穿过它。你可以⽤⼀个相对
简单的
隧道
来避免所有的⼯作。
那么你起码
避免运动
了吗？嗯，算是吧。你的项⽬最终需要你做⼤量的⼯作。清除地球表⾯需要
卡路⾥的能
量，这⽐全⼈类从现在开始每天进⾏
24
⼩时⾼强度锻炼直到太阳燃烧殆尽并且其残余冷却到室温所消耗的卡路⾥还要
多。
减肥
20
磅所需要的卡路⾥
你的计划
50000000000000000000000000000
其他⼈的计划
⼩于上⾯的数字
如果你的⽬标是不运动就能减肥，那不会⽐这样失败得更惨了吧。
作者：
RANDALL MUNROE
翻译：深浅
审校：
*0
原⽂链接：
Lose Weight the Slow and Incredibly Way
fu
li
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NASA
⾃然百科：认识宇宙》
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以美国天⽂学家爱德温
·
哈勃为名的哈勃太空望远镜已经升空
30
年，它独⾃遨游在⿊暗的太空，以拍摄宇宙绚烂多彩的星云⽽闻
名于世。那么太空望远镜的照⽚都是假彩⾊吗？
96%
的宇宙都是由看不⻅的暗物质和暗能量构成的？专事于科普⼯作的
NASA
科
学家⾦伯利
·K.
阿坎德在
《
NASA
⾃然百科：认识宇宙》⼀书中，对这些问题给予了⾮常通俗易懂的全⾯解释。并配以
NASA
哈
勃、钱德拉和斯⽪策三⼤望远镜
220
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【
互动问题：
你在减肥的过程中有过什么样的波折？
】
请⼤家
严格按照
互动：问题答案
的格式在
评论区
留⾔参与互动，格式不符合
要求者⽆效。
截⽌到
本周四中午
12
：
00
，
参与互动的留⾔中
点赞数排名
第⼆、三、五
的朋
友将获得我们送出的图书⼀本（
点赞数相同的留⾔记为并列，下⼀名次序加
⼀
，如并列第⼆之后的读者记为第三名，以此类推）。
为了保证更多的朋友能够参与获奖
，过往
四期
内获过奖的朋友不能再获得奖
品，名次会依次顺延
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编辑：
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