現在世界上最高的樓市,迪拜的哈利法塔啊,高達八百二十八米啊,直入雲霄,樓底的人看到太陽落山了,對于樓上的人來說,看到的是太陽還沒有落山。那麼問題來了,人類理論上能蓋出來最高的樓應該是多少呢?這個問題其實比較雞賊啊,因為原則上隻要你的地基夠大,就可以随便蓋多高。
比方日本人曾經就想過一個叫做X C的四千的項目,高達四千米,這已經不是個樓了,就是個城市了,能住一百萬人,它的形狀啊跟富士山差不多,預計耗資兩千億美元。但是現在這個項目已經被放棄了,所以隻要你地基夠大,就可以蓋得非常高,你想蓋過珠穆朗瑪峰都沒有問題啊。因為樓要考慮的就是底下承受的壓力,并且你的形狀如果是下寬上窄,也基本不用擔心側面有風吹來造成的壓力。但是呢如果要造超級超級高高出大氣層的樓,那就不太靈了。為啥呢?因為地球有自轉,所以當你的樓很高的時候,從全地球的尺度上來看呢,樓頂的旋轉速度其實是會越來越快的。
這樣的話呢,樓受到的遠離地表的離心力就會變得非常明顯。也就是當。你的樓越高,越會感受到一個向上的力,我預計此處啊隻有高中物理知識的杠精就要出現了。啊說高中老師說啦,隻有向心力沒有離心力,離心力不是一個真實的力,而是你在一個非慣性參考系當中,還要用牛頓定律人為加上去的一個慣性力不是一個真的力,你的樓越高離心力就越大。所以當你的樓高到一定的程度,你連地基都不需要了,因為離心力會直接跟樓的重力平衡。這個位置在哪兒呢?就是當樓的重心在同步衛星軌道的那個位置的時候,樓就可以直接在地面上飄起來了。同步軌道衛星的位置大概是離地心三萬五千公裡的位置,所以這個樓啊大概可以到六萬公裡高大概就是地球半徑的九倍。
如果你的樓再高呢,地級要承受的就不是壓力,而是向上的拉力。那問題來了,目前地球上沒有那麼大強度的材料可以HOLD住這種張力,也許碳納米管可以,碳納米管是一種納米材料,把碳原子按六邊形的蜂窩狀排列,然後再卷起來。它的強度是鋼的一百倍,但是密度卻隻有鋼的十六分之一,是一種超有前途的材料。但是如果。再高比方高到十萬公裡,高這個長度,估計碳納米管它也hold不住了啊,這個樓就隻能飛走了。那這麼高的樓呢其實不是樓啦,而是科幻小說中的一個概念,叫做太空電梯。那我想大部分人可能就要問了,借一個六千萬米高的太空電梯有啥用呢?哎呀你要用長遠的眼光來算算這筆帳,我們現在的宇航技術,把一千克的東西發到太空裡的成本大概是二十多萬人民币。但是如果太空電梯建成了,這個成本就會降到一千塊錢。
換句話說,要是誰先做出太空電梯,那麼從成本優勢上來說,基本地球周圍的太空就全都是他的了。為什麼呢?因為根據國際法,一百公裡海拔以上的太空區域是先到先得,誰先占據就算誰的。所以你真别以為太空電梯是個純粹的科幻腦洞啊,它還是有非常長遠的戰略意義的。所以納米材料的研究是非常有前途的。
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