原文标题：《为了上秤体重轻点，不惜在大大的地球里挖呀挖……》

尝试回答一个愚蠢的问题可以让你了解一些严肃的科学。

要想减掉 20 磅（9.07kg）体重，需要将地球的多少质量迁移至太空中呢？

这还不简单，你的体重源于地球对你向下的引力作用，地球的引力又源自它的质量，质量越小意味着引力越小，所以移除地球的质量，你就可以减肥！！！

于是你决定试一试。

从地球上移除大量的质量需要消耗大量的能量，所以你要从夺取整个地球的石油储备开始。(专业操作，请勿模仿！！！)

你首先将石油加工成燃料，然后用它将数千亿吨的岩石输运至轨道中，这使得地球表面的岩石层厚度平均减少了 0.2 毫米。

之后你满怀期待的上秤了。190 磅。

好吧，一点用都没有，但也解释得过去：毕竟几千亿吨相对于地球总质量微乎其微。

接下来你想到，燃烧地球上其他的化石燃料 —— 尤其是储量相当多的煤，也可以减轻地球的质量，并让你移除地球表面约一毫米的厚度。

做完这些你再次充满期待的上秤。还是 190 磅？

唉，你意识到还需要更多的能量。

接着你用高效的太阳能电池板覆盖整个地球，花费一年的时间吸收照射到地球上的所有阳光，来为你的岩石发射器提供动力。但人类会因此不得不生活在太阳能板的阴影下。大家可能会对你这一行为很生气。

一年的阳光将为你提供足够的能量，清除地球表面几英寸厚，近 100 万亿吨的岩石。遗憾的是，这还远远不够。

显然，这种渐进式的方法行不通。

你需要更多的能量，与其只捕获照射到地球上的一小部分太阳能，不如直接在太阳周围建造一个能量收集外壳 —— 戴森球。它可以收集太阳释放的全部能量。一旦控制了这些能量，你就可以更快地削薄地球表面。

随着你挖得越深，地球上的岩石就越热。当你剥去几百米厚的地壳后，人们发现地面正在变暖，而到你移除 1km 的岩石层时，地表已经达到 40 摄氏度。当你在寒冷的早晨起床时，高温地面可能会让你的脚感觉很暖和，但却会让生活变得很不舒服。此外，由于你已经移除了所有地质热点（在地下深处的地幔中，深藏着盛满了灼热岩浆的岩浆室）的顶部，世界上所有的火山都会爆发。

你又检查了一下秤上的数字。190 磅。

唉！

你继续用戴森球移除更多的岩石，大约花费了 20 分钟就剥去了 5km 厚的岩石层（除此之外，你可以再额外花费几分钟移除海洋）。地球再也不适合居住，由于黄石超级火山下暴露出的岩浆，怀俄明州西北部成为一个熔岩湖。大多数地方的地面都热得可以烧开水、生火。

你又再次上秤试试。

没关系，你只需要移走更多的岩石就行，也许你可以试试太阳能驱动的行星削皮器。

你削去了 20km 厚的地壳，这暴露了大部分的前海底地幔。

好吧，从来没有人说过减肥是容易的。你又把地球褪掉了 20km 厚，移除了熔融地幔层和深地壳异体囊。

你继续加油，用行星削皮器经过四个小时的辛勤工作，你已经移除了地球 60km 厚的大部分熔融岩石。当你踏上秤时，终于看到了变化。191 磅？？？

你还重了一磅。

这怎么可能呢？

如果地球的密度是均匀的，那么去除地球的壳层会让你更轻，但我们的地球密度不是均匀的，而是随着挖得越深，密度越大，所以密度的增大就会抵消质量损失。当你移除表面时，这颗星球变得越来越轻，但你也越来越接近致密的核心。净效应是，去除地球外层会使其表面重力更强。

重力随着你所处地球深度的增加而不断增加。只有在你削掉大约 3000km 后，地球直径减少一半，并喷出三分之二的质量后，地球表面的重力才会不再增加（这将花费你的太阳能行星削皮器一周的时间）。你的体重到达 207 磅的峰值，之后随着你开始去除密度更大的外核，体重开始下降。

一旦你移走了 3450km 的岩石，你的体重就会恢复到刚开始的时候。削去 3750km 厚的岩石层后，你终于实现了减掉 20 磅的目标。迄今为止，你已经消除了地球 85% 的质量。你的体重减轻了！

这个计划有一些缺陷。它摧毁了地球，是的，它的效率低得没有必要。有一种更简单的方法可以在不改变质量或离开地表的情况下减少地球对你的引力。

物质的球形外壳不会对里面的物体施加任何引力，这意味着如果你往下走，你上面的岩层就不会对你的体重产生影响。从引力的角度来看，它们就好像消失了一样。你实际上不需要从地球上移除物质，你只需要穿过它。你可以用一个相对简单的隧道来避免所有的工作。

那么你起码避免运动了吗？嗯，算是吧。你的项目最终需要你做大量的工作。清除地球表面需要 卡路里的能量，这比全人类从现在开始每天进行 24 小时高强度锻炼直到太阳燃烧殆尽并且其残余冷却到室温所消耗的卡路里还要多。

如果你的目标是不运动就能减肥，那不会比这样失败得更惨了吧。

作者：RANDALL MUNROE

翻译：深浅

审校：*0

原文链接：Lose Weight the Slow and Incredibly Way

本文来自微信公众号：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：RANDALL MUNROE

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