问题

网传 NASA 称因地球重力角度,2 月 11 日是唯一能让「立扫把」的日子,是真的吗?有科学依据吗?

回答
关于“2月11日是唯一能让扫把立起来的日子”的说法,这可不是NASA说的,更没有科学依据支持。这个说法更像是一个流传于网络,带有几分趣味性和误导性的“都市传说”。

为什么这个说法不靠谱?

简单来说,扫把能否自己立起来,跟日期没有一丁点关系。我们每天都能让扫把立起来,只要你找到了合适的角度和支撑点。

重力是恒定的: 地球的重力在任何一天,任何时间,对于同一个物体来说,其作用方向和大小都是基本一致的(当然,在非常非常小的尺度上,比如海拔高度、地球自转等会有些微影响,但这些影响小到可以忽略不计,更不会特定到某一天)。重力始终将物体拉向地心。
“立扫把”的关键在于平衡: 扫把之所以能“立”起来,是因为它找到了一个稳定的支撑点,使其质心(物体的所有质量集中于一点的假想点)能够落在支撑点之上,并且在这个支撑点上形成一个平衡状态。
角度和支撑点: 任何一个有经验的扫把使用者都知道,扫把的底部(毛刷部分)不可能是完全平整的。它有一些毛的分布,或者刷子的边缘,只要你找到一个能够让扫把底部的一个或几个点接触地面,并且这个接触点能够支撑住扫把的重心,它就能立住。这个找到平衡点的过程,就是一种技巧,跟日期毫无关系。
“2月11日”的来源猜想: 这种说法之所以会流传开来,很可能是因为大家在某些日子(比如某个节日、某个特殊日子)会比较闲,或者因为某些巧合,有人正好在某天尝试并且成功了,然后就以讹传讹了。也有人猜测,可能是某年2月11日那天,正好有一个广泛流传的关于“平衡”或“技巧”的活动或挑战,结果就被曲解成只有那天才能立扫把了。还有一种可能是,某些营销号或者博主为了吸引眼球,故意制造了这个话题。

关于NASA的说法?

NASA(美国国家航空航天局)是专注于太空探索和科学研究的机构。他们的主要工作是研究宇宙、开发航天技术、观测地球等。没有任何官方记录或科学文献表明NASA曾经发表过关于“2月11日是唯一能让扫把立起来的日子”的言论。 这种说法显然是无稽之谈,与NASA的专业领域毫不相干。

为什么科学会跟这些“段子”区分开?

科学探究的是事物的本质规律,基于可观察、可验证的证据。扫把能否立起来,是一个简单的物理现象,它遵循的是力学原理,也就是重力与支撑力的平衡问题。任何一个初中物理课本都不会需要提及“日期”来解释这个现象。

总结一下,这个网传的“NASA称2月11日是唯一能让扫把立起来的日子”的说法,完全是错误的,是假新闻。 扫把能否立起来,取决于你找到的平衡点和支撑,与任何特定日期都无关。下次如果你听到这种说法,可以笑着告诉对方,这是个有趣的误会,科学并不支持这一点。你可以在任何一天,只要有耐心和一点点技巧,都能让你的扫把站立起来。

网友意见

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显然是个谣言,没有任何科学依据,NASA也没发表过相关的内容。

扫把本身就是头重脚轻,尤其现在很多扫把是空心杆,加上前面的毛刷是平头的,毛刷本身又有一定的刚性,只要多尝试,就能让其在特定形态保持稳定。扫把能不能立起来,主要是跟扫把本身的结构和质量分布有关,和NASA没什么关系。

不过这个谣言能这么快火起来,倒是值得分析一下。这个谣言始于推特上的 “NASA Broom Challenge” ,它首先搬出一个众所周知的权威NASA,在编造出 “特殊重力角度” 这个谣言之后,并没有继续深入解释科学原理,而是立刻提出了一个老百姓都能马上尝试的验证方法——立扫把。

这个行为不仅有较高的成功率,而且有一定的稀缺性,平时很少有人闲的没事立扫把玩,在大部分人的认知里扫把都是靠在墙角的。所以一旦有人成功把扫把立起来就会感到非常新奇,马上发会朋友圈炫耀,谣言就这样迅速散播开来了。

如果这个谣言在一开始就尝试从科学原理解释重力角度的问题,那么普通人很快就会觉得枯燥失去兴趣,谣言就不会传播的这么快了。

除此之外,它还给这份“爱”加上了一个期限,说今天是唯一的立扫把机会,过了这个村就没这个店了,这样一来,本来觉得这个行为有些中二的人,也会将信将疑地尝试一下。


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昨天,你们立扫把了吗?

这条普普通通的“扫把传言”以老少咸宜的惊人魔力,席卷了我们的朋友圈……

虽然这个内容非常像「都市传说」,但扫把毕竟真的能够立起来,这就足够给大家提供 复制 + 转发 的动力了,小编我也忍不住屁颠屁颠地拿起扫把试了起来。

看大家玩的这么火热,NASA 都坐不下去下场自证清白。内容如下:

假如我们随便打开一本日历,大家都可以看到,其实 20200211 这一天并没有什么特别的地方,既不是什么特殊的节气,也不是大家之前在吹的 20200202 这种回文数,连个素数都不是(20200211 = 19 x 29 x 61 x 601)。

我们还是把话题回到扫把上,能够把扫把立住,其实这里面问题主要还是在扫把上。关于什么是平衡,这个话题在物理上我可以和你聊一年。扫把能够稳定地站住,是因为这正是力学里面最为常见的受力平衡——物体只要所受的合外力为零,那么就能一直保持现在的运动状态。在平衡里面,还可以进一步进行分类,根据系统在平衡状态下对外界响应的不同,我们把平衡分成,稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡这三类。

稳定平衡在受到扰动以后,依旧能回到原来的平衡位置;不稳定平衡在受到扰动以后,系统会放大这种扰动,从而加速偏离平衡位置;随遇平衡则是随遇而安,哪里都能平衡。像之前爆火的不倒翁小姐姐,其实就是稳定平衡的典型。

理想中的平衡曲线是山峰,山谷或是平原,但是现实往往曲曲折折。怎么判断一个系统到底是哪种平衡?其实还是要去看它的重心到底在哪里。如果一个物体的重心落在它的支撑面,也就是最外侧支撑点连接而成的几何图形以内的话,那它自然就是稳定平衡。

自然界中能够长久存在的一般都是稳定平衡,立扫把也是。虽然看起来扫把的柄上有很多重量,但其实绝大部分都还是被下面的硬毛给承包了。正是因为大部分的扫把质量都集中在扫把头上,重心位置距离扫把头非常近,所以只要把扫把往平整的地上一插,让扫把的刷毛能够张开一定角度,扫把自然而然就能够立住了。

如果你对扫把的重心位置有疑惑的话,不妨尝试这么一个非常简单的小实验,利用我们的双手就能测量一个物体重心的位置。比如说我们想要知道一把扫把的重心的位置,可以把扫把架在我们的手掌的虎口处。等到我们把扫把架稳以后,让两只手之间的距离慢慢变小,缓缓靠近。记住,在这个过程中我们需要一直保持扫把稳定。等到我们双掌互相接触的时候,这个位置就是扫把的重心所在的位置了。

测量重心的方法有很多,诸如铅垂法等。严格来说用上述方法得到的结论是重心在手掌所在的平面上,需要在多个方向上进行上述步骤,才能真正确定重心的位置。

假如在重心位置上做个标记的话,我们可以看到它正好稳稳地落在下方扫把鬃毛所在的范围内,所以它是一个稳定平衡。

其实,这种关于重心的小把戏有很多,将一罐的饮料喝至只剩三分之一左右时,其实就可以把饮料瓶倾斜着立起来。

和这相关的内容还特别容易出现震惊体,比如《震惊!一把尺子一个锤子就能挑战基本物理定律!》。但其实分析一下就能知道,整个系统右边重得多,绝大部分质量都集中在锤头,所以整个系统其实就是一个看起来有点复杂的钩子,自然可以稳定地勾在桌沿。

所谓「万物皆可立」,除了扫把以外,曾经也有过类似这种立蛋传说

有传言说在春分日这一天,地球和太阳的相对位置十分特别,使得鸡蛋受力更平衡,从而更容易立起来。

不知道是不是因为大家最近都宅在家里胖三斤,所以在写谣言的时候都希望地球引力变弱了,扫把才能变得更好立起来。我必须义正言辞地将立扫把过程中的引力因素,彻彻底底地排除出去(顺便让你正视现实)。

我们都知道地球围绕太阳转,月亮围绕地球转,这两颗对地球影响几乎是最大的两个星体,对于地面上的物体引力的影响也是最大的。影响的方式就是我们天天能够见到的潮汐。通过简单地计算可以知道,同一位置地点,重力在不同时间因受周期性潮位引起重力变化量,每日最大可达 3×10^-6 m/s^2。

从影响的大小来看,潮汐对你测量体重的影响基本在小数点后面第六位或者第七位,对日常生活的影响微乎其微,潮汐对于立扫把、立鸡蛋这种事情,影响完全可以忽略不计。当然,如果使用最精确的重力加速度测定的仪器,是可以感受到这种变化的影响的,甚至欧洲核子中心的加速器里进行的粒子实验,在每天潮起潮落的时候数据也有些微区别。

虽然引力场的变化对我们无聊到去立扫把这件事情的影响很小,但是为了研究地球介质密度变化和固体地球潮汐、内部热流、固体和液体之间的质量交换、表面负荷和地震构造运动等环境因素的影响,乃至于修正天上飞着的卫星和飞机的轨道,科学家们花费了大量的力气去精确测定地球重力每天的变化情况。

比如重力的变化可以让大家去探矿,去年的愚人节,各大学校教务部的网页都被人恶搞过。

多年以来,物理实验教学中心持续收到同学关于「单摆测重力加速度」这一基础物理实验的反馈,主要反映问题为实验测量数据与本地理论值相比显著偏大。

当然,这也是一个谣言 ←_←

由于现在已经是 12 号

牛顿的棺材板不用按了

谣言也已经不攻自破

小编开始了第 N + 1 天的居家隔离生活

看着被我摧残了一个晚上的扫把

不禁感慨

我们早晚会战胜新冠肺炎

但对于闲疯了的人们来说

无聊才是所有人类的天敌→_→

参考内容:

1. 平衡的科学与艺术 | 线上科学日

2. nasa-broom-standing-upright-meme-trnd

3. 春分日:今天立蛋成功率更高?

4. 孙和平:重力场的时间变化与地球动力学

5. 地下多大的金矿才能影响到单摆实验?

6. 我对师妹说这期玩个锤子,她竟然…… | 正经玩

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假的,一年中任何一天都可以站立。

2012年还出现过broom challenge。

CNN还专门讲过这件事。

附链接:

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