丁敏

“由于地球自轉(zhuǎn)放緩的原因，地球?qū)⒂瓉?lái)史上第26次‘閏秒，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間也將在格林尼治時(shí)間2015年6月30日實(shí)施一個(gè)正閏秒，即增加1秒?！边@是設(shè)在法國(guó)巴黎的國(guó)際地球自轉(zhuǎn)和參考系統(tǒng)服務(wù)地球定向中心在2015年1月向世界發(fā)布的公告。

每天增加一秒，雖然對(duì)軍事、航天事業(yè)等有重大影響，卻不會(huì)引起我們?nèi)粘Ｉ畹囊欢↑c(diǎn)兒改變。但是，假如把一天減少到只有一秒，我們的生活又會(huì)發(fā)生怎樣的變化呢？

我們知道：地球上的萬(wàn)物隨著地球自轉(zhuǎn)而圍繞所在的緯度平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（將地球看成正球體）。根據(jù)牛頓定律和萬(wàn)有引力定律，質(zhì)量為m的物體的受力情況可表示為：F萬(wàn)=F向+G重。其中，F(xiàn)萬(wàn)為萬(wàn)有引力，F(xiàn)向?yàn)樘峁┪矬w做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，G重是物體受到的重力，G重=mg（g為地球上某一點(diǎn)的重力加速度）。在地球自轉(zhuǎn)周期T=24小時(shí)的情況下，物體受到的向心力非常小，通過(guò)F向=mR（2π/T）2，可得F向=0.0338g，與重力相比，這個(gè)數(shù)值可以忽略不計(jì)。

當(dāng)?shù)厍虻淖赞D(zhuǎn)速度不斷變大時(shí)，物體受到的向心力會(huì)逐漸變大，受到的重力會(huì)越來(lái)越小。當(dāng)?shù)厍蛏系奈矬w逐漸飄起來(lái)時(shí)，它們就處于完全失重狀態(tài)。此時(shí)，萬(wàn)有引力等于向心力，F(xiàn)萬(wàn)=F向，即GMm/R2=mv2/R=mR（2π/t）2，其中，G=6.672x10-11N·m2/kg2 ，M=6.0×1024kg，R=6.4×106m，t是這種情況下地球的自轉(zhuǎn)周期，v是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。經(jīng)計(jì)算，可得出T=1.4h（小時(shí)），v=7.9km/s，這是物體將要脫離還未脫離地球時(shí)的線速度。

如果地球再轉(zhuǎn)快些，地球上的物體所受到的萬(wàn)有引力就不足以提供它做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力了，那么物體就會(huì)偏離原來(lái)運(yùn)行的軌道，做離心運(yùn)動(dòng)。

假如“度日如秒”能夠?qū)崿F(xiàn)，也就是說(shuō)地球的自轉(zhuǎn)周期為1s，而物體還能隨地球一起自轉(zhuǎn)，那么，根據(jù)以上公式，可得出此時(shí)的線速度=7×107m/s，是“飄”起來(lái)時(shí)速度的8860000倍，約為光速（3×108m/s）的1/10。這時(shí)，物體受到的離心力將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地球引力，不要說(shuō)人，就連密度無(wú)比大的地殼和地幔都會(huì)被甩飛！毫無(wú)疑問(wèn)，地球的大氣層將變得異常稀薄，根本無(wú)法支持人類呼吸。

可見(jiàn)，人們常說(shuō)的度日如年也許在理論上可以實(shí)現(xiàn)，但度日如秒則是永遠(yuǎn)無(wú)法企及的神話！