相信很多人小时候都思考过这个问题——球与地面的接触面积到底有多大?
为了防止一些误解,我再复述一下题主的补充说明:
球是绝对坚硬的
这句话的意思,其实就是要求球不会有形变。
这种物质当然不存在(如果存在就会违反相对论),但我们仍然可以讨论。
球可以不形变,但地面可以形变啊。
为什么一定会有形变呢?我们考虑如果地面一开始不形变,那接触面积就是零。
零通常会导致问题。
接触面面积为零,意味着压强无穷大。这显然不是真实材料可以承受的压强,所以材料一定会形变。
我们通常观测不到物质的形变,是因为他们能承受的压强本身就很大,所以只需要很小的接触面就可以支撑物体。但「很小的接触面」并不等于零。我们在思考问题的时候,一定要注意这个问题。
再说说为什么不会有绝对坚硬的物体:很简单,如果存在绝对坚硬的物体,那我如果有一个很长的杆子,我在一头推一下,那另一头就会立刻运动一下。这样,信息传递的速度就超光速了。这与狭义相对论相悖,所以在相对论的体系下,是不允许绝对坚硬的物体存在的。
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