Можно ли сдвинуть Землю? Если прыгнуть, Земля сдвинется?
Каждая сила имеет равную и противоположную силу. Третий закон Ньютона гласит, что на каждое действие есть равное и противоположное противодействие. Когда земля давит на вас, чтобы отправить вас в воздух после прыжка, вы также толкаете землю с той же силой.
Но силы отличаются от ускорений. Сила F — это толчок или притяжение объекта. Ускорение а — это изменение скорости тела под действием силы.
Согласно второму закону движения Ньютона сила и результирующее ускорение связаны уравнением F = ma, где m — масса объекта. Это означает, что если мы удерживаем силу постоянной, то чем больше масса, тем меньше ускорение. Масса Земли настолько велика, что ускорение, вызванное силой прыжка одного человека, очень мало.
Таким образом, когда вы прыгаете, Земля сдвинется на смехотворно малую величину. Чтобы сдвинуть Землю на значительную величину, потребуется большая сила, например, столкновение с другой планетой.
Даже если вы, в принципе, сдвинули Землю, взаимное гравитационное притяжение между вами и Землей быстро снова сведет вас вместе. Вы падаете обратно на землю, и Земля падает обратно на вас, и как только вы воссоединитесь, любое перемещение Земли, которое вы могли создать, исчезнет.
Эта упрощенная картина была бы верной только в том случае, если бы вы были единственным объектом в мире, толкающим землю. На самом деле земля покрыта миллиардами людей и существ, которые одновременно прыгают, ходят, толкаются, кувыркаются или вообще живут на поверхности Земли.
Распределенные относительно равномерно по земной поверхности, силы на Земле от всех этих существ имеют тенденцию нейтрализовывать друг друга, так что Земля не чувствует чистого движения, даже смехотворно малого. Даже если мы таким образом примем во внимание всех людей и существ, наша картина все равно слишком проста, чтобы докопаться до истины.
В действительности Земля не является идеально твердой. Даже самая твердая коренная порода в некоторой степени эластична. Это означает, что когда вы прыгаете, вы на самом деле не воздействуете на всю землю одновременно.
Будучи упругой, вся Земля не сразу разгоняется от вас, когда вы прыгаете. Вместо этого вы просто деформируете крошечный кусочек земли прямо под ногами.
Если Земля, на которой вы стоите, рыхлая и непрочная, например, песок или грязь, то деформация, вызванная прыжками, распространяется всего на несколько метров. Если прыгать, стоя на скале, то деформация разнесется на несколько метров в виде очень слабых сейсмических волн.
Сейсмические волны, вызванные прыжками людей, настолько слабы, что их быстро подавляют сейсмические волны, вызванные более мощными силами, такими как океанские волны, ветер и землетрясения. Локальные колебания Земли, вызванные ходьбой людей, автомобилями на шоссе, грохочущим по дороге грузовиком, ударами поезда по рельсам и т. д., называются «окружающими вибрациями» и считаются шумом на сейсмографе.
Сейсмическая волна, создаваемая прыгающим человеком, слишком слаба, чтобы пройти весь путь до другой стороны земли, и поэтому ее можно рассматривать как сдвинувшую всю Землю в любом смысле этого слова.