@ 2015.04.29 , 00:51

WHAT IF:太阳引力和蜘蛛引力,哪个更大?

太阳和蜘蛛,哪个作用在我身上的引力更大呢?诚然,太阳在体积上完爆蜘蛛,但它与我之间的距离也远爆了;我在高中物理课学到过这么个知识:万有引力与距离的平方成反比。
—Marina Fleming

注:这篇文章蛛影重重。我(原文作者,下同)自个儿有点怵蜘蛛这玩意儿,所以写这篇文章查资料时,我都是眯着眼睛瞟着看,还尽量后仰身体远离屏幕。所以,如果你有重度蜘蛛恐惧症,听我一句劝,乘早关了页面吧。

从字面上看,这个问题相当合理,虽然随便改述一下就会变成一句胡言乱语。

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(改成胡言乱语)

无论多大的蜘蛛,单独一只产生的引力无论如何都无法与太阳相提并论。巨大的食鸟蛛(维基说了,尽管它叫这名字,但这蜘蛛基本不吃鸟,除非遇上幼鸟)重量相当于一个大苹果(别跟我较真问是真的苹果还是iPhone 6+,都差不多重好吗)。无论你跟这可怕的怪物贴的多近,太阳的引力仍是它的5000万倍。

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那么全世界蜘蛛产生的引力呢?

有个很有名的说法:在你身边几尺内一定有蜘蛛存在。这是真的吗?蜘蛛学家 Chris Buddle 曾就该问题写过一篇很棒的文章,你大概也猜到了,从字面意义上来说那个说法明显有误。蜘蛛无法在水里生存(除了水蜘蛛),所以你可以通过游泳摆脱这些八脚怪;此外,建筑物中的蜘蛛也木有野外和森林里多。但是如果你身处室外,哪怕是在北极苔原,离你附近几尺的范围里就很可能有蜘蛛了。

暂且先不管上面那个说法正确与否,世界上确实有许多蜘蛛。具体有多少不好说,但我们可以大致估算出一个数值。2009年,一项研究对巴西一片样地里的蜘蛛总量进行了统计。该研究发现,每平方米森林地面包含一位数毫克(国际单位制:将"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA", 缩写为"AAAAAA")的蜘蛛。这是干重,将它除以约0.3之后得到的才是生物量。我们假设世界上10%的陆地有着与这片森林相同的蜘蛛密度,并且其他地方一只都没有,那么全世界一共有2亿千克蜘蛛。一项针对新西兰和英国牧场的研究发现,每平方米的蜘蛛有两位数。假设每只蜘蛛重1毫克,我们再次按全球10%的陆地面积估算,那么全球蜘蛛生物量约为1亿到10亿千克。与前面估算的数值差不多。

就算我们估算的数值偏差很大,但它已经足以用来回答 Marina 的问题了。假设蜘蛛在地表上平均分布,我们可以用牛顿的壳层定理来计算这层蜘蛛对地球外部物体的总引力的大小。计算结果表明,太阳引力比蜘蛛大13个数量级。

但是,这个计算的很多前提都不成立。首先,蜘蛛的分布是离散的,而不是连续的,有些区域的蜘蛛密度更大些。万一你身边刚好有一大团蜘蛛呢?

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2009年,黑河废水处理厂他们的厂区被蜘蛛侵占了。约8000万圆网蛛占领了这个工厂,厂房的每个地方都布满了厚厚一层蜘蛛网。蜘蛛网上又覆了一层厚厚的蜘蛛网。美国昆虫协会发表了一篇文章讲述的就是这个引人入胜又令人毛骨悚然的故事。

那么以此为例,所有这些蜘蛛产生的引力有多大呢?首先我们需要知道它们的质量;《圆网蛛性食同类行为:经济学模型》这篇文章指出,雄蛛体重约20g,雌蛛体重是雄蛛的数倍。即使,你在2009年闹蜘蛛灾时贴着黑河污水处理厂围墙立正,里边所有蜘蛛对你产生的引力也只有太阳的五千万分之一。

无论从那个角度去考虑,结果都是:我们生活在一个充满小蜘蛛的世界,而这个世界完全为一颗巨大的恒星所控制。

不管怎么想,总比世界被小石头围绕,然后被超级巨蜘蛛控制要好吧!
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本文译自 xkcd,由译者 大脑袋 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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