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掐指一算,这个珠穆朗玛峰啊,也长不了多高了

本帖由 漂亮的石头2015-12-12 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    珠穆朗玛峰在长高,会一直长下去吗?

    [​IMG] 知乎用户

    虽然好像是个地质学的问题,而且我对地质学一无所知,不过可以从物理的角度或多或少说明这个问题。

    不可能一直长下去,事实上可以估算出地球上可能的最高的山的高度大约为 [​IMG]

    [​IMG]

    如上图,考虑一座金字塔形状的山,与地面的倾角为 [​IMG],高度为 [​IMG]。它的底面积为 [​IMG],重力大约为 [​IMG]。对地面的压强为 [​IMG]

    注意到量纲上的关系 [​IMG],其中 [​IMG] 为原子核的间距,[​IMG] 绝缘体中能隙的特征能量。对于岩石来说,当 [​IMG] 时就屈服了,由此得到 [​IMG]

    其中 [​IMG] 是质子的质量。下面估计一下数值 [​IMG][​IMG]

    因此 [​IMG]

    大约珠穆朗玛峰再长两千米就不太能长高了。

    其实上面的估算还有一个有意思的推论,令 [​IMG] 是地球半径,大约有 [​IMG]

    对于地球,这一值大概为 [​IMG]。但是考虑小行星的话,这个值大概为 [​IMG] ,所以小行星看起来大都不是球形的。

    参考: 6. Quantum Physics in Daily Life - On the back of envelope

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