7.物體在哪里分量更重

地球給物體施加的引力會隨著物體與地面距離的增加而降低。如果我們把1000克重的砝碼提高到離地面6400km的高空，這段距離相當于地球半徑的兩倍，那么，地球對它施加的引力就會減弱到原來的。那么它在秤上的重量就不是1000g，而是250g。依照萬有引力定律，地球對任何物體都具有引力，如果地球將所有質量都聚集在地心，那么引力和距離的平方會變為反比。在上面的描述中，砝碼與地心的距離是地球半徑的兩倍，所以引力減弱到原來的。如果將砝碼提升到距離地面12800km的地方，這樣的距離相當于地球半徑的3倍，引力就會減弱到原來的。此時1000g重的砝碼只有111g的重量，其他情況以此類推。

因此，我們很自然地產生了一種想法：物體距離地心越近，受到的引力越大，我們將砝碼帶到地心，它會變得更重。不過這樣的推理并不正確，物體向地心靠攏，它的質量不但不會增加，反而會減少。原因就在于，在地下深處，吸引物體的地球物質微粒已經不只有一面，而是來自四面八方。參照圖23你會發現，處于地球深處的砝碼一方面被其下方的微粒向下吸引，另一方面還被位于砝碼上面的微粒向上吸引。事實上，發生作用的只是半徑等于從地心到物體之間距離的那個球，所以，隨著物體持續向地心下沉，它的重量會迅速減少。當物體到達地心后就會徹底失去重量，變成沒有重量的物體，因為在那里，地球的物質微粒因為方向不一致而彼此抵消。

圖23　隨著向地球內部的深入重力會減弱的原因

因此，物體只有在地面上才擁有最重的重量，無論是升上高空還是沉入地下，自身的重量都會隨之減少。