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人类最高能盖出多高的楼

2023-07-10

科教新报 2023年25期
关键词:离心力朝向大楼

至2020年,世界上最高的楼是迪拜的哈利法塔,高达828米。

那么,理论上人类能盖出最高的楼是多高?谈及理论,只要楼的地基够大,楼就能被盖到任意高度。不过,除了地基需要足够大,还得考虑地球的自转问题。

从整个地球的尺度看,由于地球在一刻不停地自轉,当一栋楼达到足够高度时,随着高度的增加,楼顶的旋转速度也会越来越快,大楼所受离心力也会越来越大。当这栋楼高到一定程度时,其所受重力与离心力之合力,将会朝向与地心相反的方向,也就是朝向天空(外太空)。所以,理论上说,当一栋楼足够高时,比如当它的重心与同步轨道卫星在同一个高度时,它的离心力和重力会达到完美平衡,楼可以飘在半空,连地基都可以不需要了。

同步轨道卫星离地心约3.5万千米,所以这样飘浮的大楼,可以盖到6万千米高,约为地球半径的9倍。从科幻小说的角度而言,这已经不是一栋楼,而是一座“太空电梯”。此时地基要承受的也不再是向下的压力,而是向上的拉力。目前地球上没有那么大强度的材料可以承受住这种张力,但未来或许可以依靠碳纳米管做到。

严伯钧

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