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“我”在世界之極稱體重

2024-12-21 08:05:04

在珠穆朗瑪峰和南極洲這兩個截然不同的地理奇觀之間,有一個看似簡單卻充滿科學韻味的問題:假如一個人同時在兩地稱體重,得到的體重資料是否相同?

南極洲(圖源:《知識就是力量》雜誌)

重力之謎

在物理學中,有一個極其常見的公式:物體受到的重力(G)=物體的質量(m)×重力加速度(g)。以此,我們可以推出:物體的質量(m)=物體受到的重力(G)÷重力加速度(g)。這也是體重秤工作時最主要的物理學原理。

地球重力場是地球最為基本的物理場之一,是地球內部、地表及外部空間物質分佈與運動資訊的綜合反映,因此,對地球絕對重力場進行精確測量具有重要意義。

地理位置的緯度和海拔是對重力加速度量值影響最大的兩個因素。除此之外,重力加速度還會隨時間的變化而變化,因為地球會受到周圍天體(主要是月球、太陽)的引潮力影響而產生固體潮。固體潮呈週期性變化,每天隨時間的變化最大將會影響重力加速度量值小數點後的第6位。

尋找重力加速度

中山站資料

2019年10月~2020年4月,我有幸參加了中國第36次南極科學考察,攜帶中國計量科學研究院自主研發的NIM-3C型絕對重力儀,乘坐“雪龍”號極地科考破冰船到達中山站,建設了我國計量史上第一個計量校準點。

(圖源:《知識就是力量》雜誌)

在中山站,我不僅搭建了工作帳篷,還在野外經受住了11級暴風雪的考驗,獲得了連續70多天的一手極地絕對重力加速度測量資料,約為9.83m/s2(米每二次方秒,重力加速度單位)。

珠穆朗瑪峰資料

2023年5月19日~21日,“西藏高海拔地區重力加速度多站點測量研究”課題組攜帶NIM-3C型絕對重力儀,在珠穆朗瑪峰地區開展了精密測量工作。

課題組克服了高海拔、高原反應、大風等不利因素,爭分奪秒、頂風冒雪工作了三天兩晚,首次取得了世界最高海拔的絕對重力測量成果。

該成果不僅提供了絕對重力加速度的資料修正,讓其他裝置在珠穆朗瑪峰地區進行測量時可以更準確、可靠,還修正了珠穆朗瑪峰高程測量資料。在珠穆朗瑪峰大本營,我們測得重力加速度值約為9.78m/s2。

撰文 | 粟多武 徐俊傑

責任編輯 | 牛一名 高琳 段陽陽

運營編輯 | 段陽陽

質量稽核 | 業蕾

❖ 文章來源:《知識就是力量》雜誌

《極巔稱量:“我”在世界之極稱體重》 ❖

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