假如地球人一起跳會引發地震嗎？

來自專欄科學新發現

前幾天，本屆世界盃爆冷，墨西哥隊戰勝了衛冕冠軍德國隊，中國氣象愛好者發布一條微博稱「墨西哥城發生顯著地震」。

這是真的嗎？

不妨我們腦洞再大一些——如果70億地球人同時一跳，會發生什麼？

我查了下，來自不同國家、不同大學的年輕物理學家真的在網上參與了這個略搞笑的討論。但是從結論來看，他們是認真的……

偏離軌道？

「世界跳躍」使地球偏離運行軌道的原理，同大炮發射差不多：炮彈從炮筒射出、炮身向反方向後退。這就是「牛頓第三定律——作用與反作用定律」：兩個物體之間的作用力和反作用力，總是同時在同一條直線上，大小相等，方向相反。

我們跳躍時必須用腳蹬地面，實際上就是利用地面對腳的反作用力起跳。

這個力使人離開原來位置，同時，其反作用也使地球離開原來的位置。由於地球上大部分的人都生活在北半球，如果人類同時各跳各的，其結果是使地球軌道會向南偏離一點點，但又會立刻回到原點。

引發地震？

至於「世界跳躍」要引發地震，還要加上一個前提條件：所有人儘可能緊密地站在一起；一起跳、一起落地。70億人一起落地，這相當於給地殼重重的一錘。這個鎚子的重量，約為3.16x1011千克。

據測算，這一錘砸在地殼的任何地方，都會產生一場里氏震級3級的輕微地震；如果恰巧砸在斷層的敏感點上，引發一場災難不是不可能。

自轉變慢？

「世界跳躍」令地球自轉變慢的原理，跟花樣滑冰運動員旋轉的原理相同：如果你看過花樣滑冰，一定會注意到，滑者張開雙臂時，旋轉速度較慢；然後隨著雙臂的收攏，滑者會快速旋轉起來；當他們完成轉身三周跳的高難度動作後，一落地便迅速張開雙臂，旋轉隨即停止，身體穩定下來。

物理學家把這一奇特的效應稱為「角動量守恆定律」。如果一個做旋轉運動的物體，其上有一部分離轉軸遠去，那麼旋轉速度會隨之減小，反之亦然。

當地球人一起跳離地面時，就是地球上的一部分離開地軸遠去，導致地球自轉變慢，晝夜變長。不過，這只是一瞬間的事，隨著地球人落回地面，地球自轉又恢復正常了。

實現計劃？困難重重！

不過，要全世界人一起實施這個計劃，幾乎是不可能的。就算所有地球人一致同意玩一把，僅時差就是一個障礙。當然，還有不少人是沒辦法參與這個「快閃」活動的，比如手術台前的醫生、醫生的病人、飛機上的飛行員、飛行員的乘客……他們都得排除在外。

而且，要最大幅度的產生以上結果——以及尤其是引發地震這樣的效果——需要將全體地球人集中到一個合適的地點。

假設每個人需要1平方米的空間以自由跳躍——這個面積算得很寬裕，你難道沒考慮過相撲運動員和「肥宅」嗎？不算他們的話，我們可不佔優勢——70億人就需要7000平方公里的面積。為了使地球自轉變慢的效果最大化，最合適的地點應位於赤道上。

打開世界地圖，你會發現科隆群島是個不錯的地點：它位於太平洋上，橫跨赤道，陸地面積7976平方公里。

如果地球人打算瘋狂地、不惜代價地實施這一計劃，金錢也必不可少。據估算，為了這一次「快閃」，我們需要動用至少10%的全球財富，用來購買廉價機票——組織此活動而產生的食物和住房的費用還沒算入其中。

粗略估計，地球上大部分的人都得為這個瘋狂的計劃幹上一年！

如果我們一起跳，結果到底多嚴重？

在世界地圖上看，科隆群島的面積與中國台灣島差不多。由於是群島，看上去就像一窩蒼蠅卵。70億地球人可以在這裡迎來「世界跳躍日」——1、2、3，跳！結果呢？呃……地球向跳躍的反方向偏離軌道約1x10-16米，即氫原子直徑的百萬分之一。

至少迄今為止，還沒有任何物理實驗可以探測到這個微乎其微的變化。對於地球自轉速度的減慢，也沒有好到哪去。在恆星日這一天，地球自轉一周需要86164秒，而跳躍日則將它延長了4x10-14秒。這個時長短得還從未被測量出來過。

那對地震的影響呢？據估算3.16x1011千克的人類同時從約50厘米的空中落地，會釋放150億焦耳的能量。這可以造成里氏3級地震。但這有多大影響呢？

我們可以感覺到腳下地面的震動，但對周邊地帶完全沒有任何影響。實際上，在離科隆群島1000公里外的秘魯或智利，就有性能最好的測震儀，但它們恐怕也只能略有感知而已。

結論：相對於自然力，70億地球人一起跳的影響微乎其微！

70億人的重量——3.16x1011千克，這個數字感覺挺巨大的，但是實際上它僅僅相當於豐水期的長江在1分鐘內流入三峽水庫的水的重量——只有地球自重的二十萬億分之一，根據NASA的數據，地球質量約為5.972x1024千克！

換一種說法，我們人類的重量之於地球相當於細菌之於鉛球。

相比之下，一次大規模火山噴發的能量可達1萬億億焦耳，噴出的火山灰可達500萬噸，火山灰的上升高度可達2萬米。一次颱風，往往會帶來數億噸的降雨。即使是一次普通的西伯利亞寒流，其威力也至少是70億人一起跳的數千倍！

而地球上每年發生的3級地震接近5萬次，小於3級的微震一天就有數千次！

現在，對於「如果70億地球人同時一躍，會發生什麼？」這個問題，我們終於有了完整的答案：地球偏離其運行軌道，地球自轉變慢，引發地震。

但這些影響都微乎其微。世界安然無恙。地球人，你們受打擊了嗎……

編譯/程彥彥