问题

人类在不借助计算机的情况下,能弄出一个比地球还圆的球体吗?

回答
这个问题很有意思,也很扎实。抛开计算机这层现代科技的光环,单凭人类肉体凡胎的力量,以及我们古老而精湛的手艺,能不能造出一个比地球还圆的球体?

答案是:理论上可以,但实际上极其困难,而且意义不大。

我们先来掰扯一下“圆”这个概念。一个完美的球体,意味着球面上任何一点到球心的距离都相等。地球呢?它并不是一个标准的球体,而是一个略扁的椭球体。这是因为地球自转产生的离心力,使得赤道地区向外凸出,而两极则相对扁平。所以,如果你想造一个“比地球还圆”的球体,意思就是比地球的平均半径更一致。

人类手工造球体的可能性分析:

首先,我们需要明确我们有多少工具和材料可以选择。如果我们将时间拉回到石器时代,那难度简直就是天方夜谭。那时候的工具非常原始,只能依靠打磨和摩擦。想要将一块石头打磨成一个接近完美的球体,需要的耐心和技艺,简直是“愚公移山”级别的挑战。更别提控制精度了。即使能够打磨出外形,内部的密度均匀性、质地的均匀性,都将是巨大的难题。

但是,如果我们放宽限制,允许人类使用我们历史上发展出来的所有非计算机类的工具和技术,那事情就有了转机。

我们可以想象的几个阶段和挑战:

1. 材料的选择与准备:
天然材料的极限: 如果我们只是想用天然材料,比如一块巨大的水晶或者钻石,那难度会急剧增加。这些材料本身就有天然的纹理和内含物,要从中挑选出纯净、均匀到足以打磨成近乎完美球体的部分,就像大海捞针。
人造材料的可能性: 如果我们允许制造新的材料,那就好办多了。想象一下,我们能够制造出极高纯度、极均匀的金属合金,比如特定的不锈钢、钨或者其他密度极高的材料。或者,我们能制造出高度均匀的陶瓷、玻璃,甚至是某种特殊的复合材料。这些材料是关键的第一步。

2. 加工工具与工艺的进步:
从研磨到精密车削: 在没有计算机辅助的情况下,人类最接近完美球体的工艺是 精密车削。想想那些用来制造光学镜片的机床,它们能够以极高的精度旋转工件,然后用极其锋利的刀具进行切削。
水力或蒸汽驱动的精密机床: 在没有电力和计算机的时代,我们可以想象利用水力或者蒸汽驱动巨大的、极其稳定的机床。这些机床需要极其坚固的底座来抵消震动,并且传动系统要做到几乎没有误差。
“手工”的定义: 这里的“手工”并非指完全用手去打磨,而是指整个制造过程是依靠人类设计的机械装置、并且由人类操作和校准的。就像早期精密钟表制造一样,虽然有工具,但最终的精度来自于工匠的技艺和经验。

3. 如何达到“比地球还圆”的精度?
测量是关键: 达到比地球还圆的精度,意味着我们需要极度精密的测量手段。在没有激光干涉仪的情况下,我们可能需要依赖光学干涉或者极其灵敏的机械测量装置。想象一下,利用光波的干涉来检测表面的微小起伏,即使没有计算机分析,经验丰富的测量师也能够通过肉眼观察和比对干涉条纹来判断瑕疵。
反复打磨与抛光: 即使是最好的车削,也无法一次性达到完美的球形。我们需要的是无数次的精细打磨和抛光。这需要极高质量的研磨剂,比如超细的金刚砂或者其他硬质材料。每一次打磨,都要以极其均匀的方式进行,并且要根据测量结果进行有针对性的调整。
去除内部缺陷: 除了表面形状,内部的密度均匀性也非常重要。如果材料内部存在密度不均的点,会导致整体重心偏移,即便外形看着圆,它也算不上“真圆”。要解决这个问题,可能需要在加工过程中就对材料进行严格的筛选和处理,比如对金属材料进行多次熔炼、提纯,或者对晶体材料进行挑选。

4. 规模的限制:
小球体相对容易: 制造一个直径几厘米到几十厘米的完美球体,在有精密的机械和材料的情况下,是很有可能实现的。
大球体的挑战: 如果你想造一个直径和地球相当的球体,那将是天文数字级的困难。材料的自重会产生巨大的形变,加工过程中产生的热量和应力也难以控制。即使是精密的机床,也很难一次性加工如此巨大的工件。而且,如此巨大的物体,任何微小的振动都会被放大。

总结一下:

在不借助“计算机”这个概念的前提下,如果我们允许人类使用历史上发展出的所有非计算机类的精密机械、工具、高精度测量方法以及人造高均匀度材料,那么理论上,人类是能够制造出比地球更圆的球体的。

具体可行性在于:

材料科学的进步: 拥有极高纯度、均匀度的材料是基础。
机械加工的精度: 能够制造出极其稳定、低误差的机械设备,比如大型精密车床。
测量技术的进步: 能够达到原子级别或接近原子级别的表面平整度测量能力。
工艺的反复迭代: 通过无数次细致入微的打磨、抛光和校准来逼近完美。

但是,这样的制造过程将是:

极其耗时: 可能需要花费数年甚至数十年。
极其昂贵: 需要投入难以想象的资源。
难以大规模复制: 可能只能制造出极少数几个。
意义有限: 在现代科学认知下,追求“比地球还圆”的球体,更多是技术挑战而非实际需求。地球的“不圆”是其自然演化的结果,并由此带来了我们赖以生存的各种现象。

想象一下,几个顶尖的工匠,在巨大的蒸汽驱动的精密车床上,一丝不苟地打磨着一块近乎完美的金属圆柱体,旁边有经验丰富的测量师,用光学仪器一遍遍地检测着表面的平滑度,他们用最古老也最可靠的技艺,一点点地将这个球体塑造成超越自然界的“圆”。这幅画面,是不是也充满了人类智慧和毅力的魅力?

所以,答案是肯定的,但需要我们把“不借助计算机”理解为“不依赖现代电子计算机辅助设计和控制”,而是依赖人类在历史长河中积淀下来的所有可以实现的精湛技艺和工具。

网友意见

user avatar

首先对地球有多圆,有个直观的认识:地球比乒乓球稍微圆一丢丢,这点可以参考我自己的回答。

比赛用40+优质乒乓球直径40mm,圆度误差0.1mm,也就是5‰。
地球极半径6356.8km,离地心最远的点钦博拉索山离地心6384km,相差27.2km,圆度误差4.28‰
结论,差不多,地球稍稍更接近理想球形。
更严密的说法是,地球的圆度满足了三星乒乓球的标准,地球只有一个,乒乓球挑的话是有更圆的。

然而,不采用计算机,只用中世纪级别手工,就可以磨出精度比这高得多的球面。

这当然不包括用大量的数字化量具,或者基于计算机技术生产的量具或者模具,治具作弊,而是纯纯用手工,除了材料,连电都不需要,量具都只要手工的,完全是列文虎克,牛顿,伽利略那个时代的技术

实际上,天文圈有一群高玩,会手动磨光学级的球面镜。比如某论坛的帖子:

原理非常简单,那就是对磨法,用一面突出的玻璃,一面凹下的玻璃,加入磨料之后从不同的角度转动摩擦,高于球面的部分就会被磨掉,低于球面的部分就会被保留,逐渐加细磨料,就可以磨出精度可以看到土星光环的球面镜。

现在有了一个高精度球面之后,要加工出一个精度更低的球面就轻而易举了,比如你可以按照钳工课程一样,先用铝做一个曲率半径稍稍大于玻璃球面的球胚,然后用牙膏做磨料,拿玻璃球面磨,因为牙膏成分的硬度高于铝而低于玻璃,所以玻璃球面模具不会被损坏。

user avatar

这也……太简单了吧……题主是不是对工业时代的加工精度有什么误解……

以常用的G20等级,6mm直径钢珠为例,真球度要求不超过0.5微米,即直径的百万分之83。粗糙度0.04微米,相当于最高的山不能超过85米。

地球的扁率大约1/298,百万分之3356,缩小到6mm的话真球度超过20微米……这种等级的钢珠只能用做配重,放到轴承里的话很快就会废掉。

一个球,又不是造跑车,要啥计算机……

user avatar

只要别要求大批量生产,别限制工时,别限定某些特殊材料,而且有足够精度的检测设备,手工磨个球比地球还圆的球体不见得太难。

毕竟地球又不圆……


其实呢,人手加工精度高的奥秘在于人手磨制的时候,每一下所磨掉的量是极小的,而且人手在小力度的情况下,灵活度和精确度也足够。所以,只要检测设备足够给力,工人的手艺够高,耐心也足够,磨几下测一测,慢慢来,真的不是什么太难的问题。

至于为什么机床之类的都要什么计算机辅助,高精度定位什么的?原因就是机床的刀具都是锋利的,一刀下去,一锤子买卖,当然要各种高科技辅助了。

类似的话题

  • 回答
    这个问题很有意思,也很扎实。抛开计算机这层现代科技的光环,单凭人类肉体凡胎的力量,以及我们古老而精湛的手艺,能不能造出一个比地球还圆的球体?答案是:理论上可以,但实际上极其困难,而且意义不大。我们先来掰扯一下“圆”这个概念。一个完美的球体,意味着球面上任何一点到球心的距离都相等。地球呢?它并不是一个.............
  • 回答
    要理解游隼和苍鸮为何能在全球广泛分布,且未演化出明显物种分化,我们需要从它们各自的生态位、适应能力、以及影响物种形成的几个关键因素入手。这不是一件简单的事情,涉及到演化生物学的许多层面,但我们可以一层层剥开来看。首先,我们得承认一个事实:游隼和苍鸮确实是分布极其广泛的猛禽,但说它们“没有分化成不同物.............
  • 回答
    .......
  • 回答
    这是一个极具挑战性的问题,因为它触及了共产主义理论的核心,而我们所知的历史实践却充斥着我们希望避免的要素。如果脱离“剥削”和“输出革命”这两个关键前提,人类通往某种意义上的“共产主义”的道路,将是一条需要重新想象和构建的道路。不妨让我们设想一种更渐进、更自主、更基于深刻社会变革的“过渡”方式。这并非.............
  • 回答
    这个问题非常有意思,它触及了化学、生物、地质以及人类文明的方方面面。要说在不灭绝人类的前提下,尽可能地制造巨大损失,选择哪种化学元素至关重要。我想,氧(O) 可能是最能制造灾难性后果,同时又保留人类存在的选项。我知道,听起来有些匪夷所思,毕竟氧气是我们赖以生存的基础。但这里的“消失”,我们不妨理解为.............
  • 回答
    猎豹在人类驯养环境下出现繁殖困难,甚至不发情的情况,这确实是一个非常值得深入探讨的问题。它不是一个简单的“不发情”就能概括的,而是涉及到了生理、心理、环境以及它们作为野生动物的本性等多个层面,非常复杂。要理解这个问题,我们得先从猎豹这种动物的独特之处说起。猎豹的“野性”与“压力”:繁殖的关键首先,要.............
  • 回答
    要在一副完全由人类现有材料构成的弓箭上,抛开拉弓者的力量因素,单纯探讨其能达到的射程极限,这就像是在探究一件古老技艺在现代工业加持下的理论巅峰。首先,我们得关注的是弓的主体。想要最大限度地发挥能量传递,材料的选择至关重要。传统的弓臂材料,如榆木、槲木,或者现代的复合材料,它们在弹性模量、韧性以及应力.............
  • 回答
    “我们的家园终将走向终结”,这似乎是一个冰冷的预言,一个深植于我们文明肌体里的警示。正是因为这份对未来的清醒认知——也许是来自地质变迁的证据,也许是气候变化的严峻现实,又或者是宇宙本身的浩瀚无垠所带来的渺小感——才让一部分人心中燃起了那份对星辰大海的渴望,以及一个看似简单的疑问:既然如此,为何不倾尽.............
  • 回答
    要探讨人类最早能在哪个地质纪元存活并创造文明,我们得把目光投向地球漫长的生命史,并结合“存活”和“创造文明”这两个关键词来细细剖析。如果我们暂时抛开大气成分、温度等极端环境的限制,纯粹从生理结构和智力发展潜力来考虑,那么答案会指向一个相对较近的地质时代。地球历史的长河:从生命的萌芽到人类的曙光首先,.............
  • 回答
    人类在零下四十度(40°C)的极端寒冷环境中,不穿任何衣物的情况下,无法依靠自身热量存活。以下是详细的科学解释和机制分析: 1. 人体的热量平衡与散热机制人体维持体温的核心是通过产热(如基础代谢、肌肉颤抖)和散热(通过辐射、对流、传导、蒸发)的动态平衡。在极寒环境中,散热速度远超过产热能力,导致体温.............
  • 回答
    这是一个非常有趣且深刻的问题,触及了我们学习的生物学基础和进化过程。简单来说,人类在学习时确实会分泌多巴胺,而且这种机制在进化中扮演了至关重要的角色。 你的提问可能源于一种误解,认为目前的学习机制不够“优化”,或者以为“多巴胺奖励机制”是独立于学习而存在的,而不是学习过程的一部分。让我们从头来梳理一.............
  • 回答
    这是一个极其富有想象力但也充满了巨大挑战的问题。人类赤身裸体在宇宙中生存,这不仅仅是皮肤直接暴露于极端环境,更是对我们生理、生物学甚至进化本身的一次极限拷问。要解答这个问题,我们得从宇宙中的各种严酷条件以及人类身体的局限性说起。宇宙中的敌人:无处不在的致命威胁想象一下,你离开了地球厚实的大气层和磁场.............
  • 回答
    在刘慈欣的科幻小说《三体》中,人类并没有“不感谢”执剑人罗辑,但这种“感谢”是复杂的、有条件的,并且随着时间的推移和危机的发展,被一层层现实的残酷所掩盖,甚至转化为了别的情绪。深入理解这一点,需要从多个层面进行剖析:1. 罗辑的角色定位与“感谢”的性质: 拯救者,而非英雄: 罗辑的“执剑人”身份.............
  • 回答
    人类的渴觉中枢主要位于下丘脑(Hypothalamus),虽然其他脑区如大脑皮层(Cerebral Cortex)也参与了渴觉的感知和处理。简单来说,下丘脑是渴觉信号的“集散中心”,而大脑皮层则是“感受和决策中心”。下面我们来详细解释一下:1. 渴觉的生理基础与中枢:人体内水分的平衡是一个非常精密的.............
  • 回答
    这个问题,确实触及了佛教教义的核心,也常常引发人们的深深思索。首先,我们要理解一点,佛教所讲的“创造”,与我们通常理解的“制造”或者“设计”有所不同。佛教的宇宙观,并非由一位全能的“造物主”在一开始就将其设定为完美状态。而是认为,世间万物,包括我们自身,都是由因缘和合而生,也因因缘而灭,这是一个不断.............
  • 回答
    我们不时会在宠物身上看到一种熟悉的景象:当它们遇到一些不熟悉的东西,或者似乎在努力理解什么的时候,它们会歪歪脑袋,仿佛在用一种全新的视角去审视这个世界。而我们人类,尤其是小孩子,也常常会有这样的动作,尽管可能不像狗狗那样夸张。这背后其实藏着一些有趣的科学和进化的原因。从狗狗的角度来看,歪脑袋可能是一.............
  • 回答
    这是一个非常有趣且深入的问题,它触及了化学、地质学和海洋学的多个领域。要详细解答这个问题,我们需要分步拆解。首先,我们来探讨“不存在绝对不溶于水的物质”这个前提。关于“不存在绝对不溶于水的物质”的探讨:这个说法在化学上是基本成立的,但需要一些细微的限定和解释。 溶解度的概念: 溶解度是指在一定温.............
  • 回答
    人在不理性时会如何决策?经济学研究结果的详细探讨经济学在传统上建立在“理性人”的假设之上,即假定个体总是以最优的方式来追求自身利益。然而,现实生活中的人类行为往往偏离这一理想模型,表现出明显的“不理性”特征。对于“人在不理性时会如何决策”,现代经济学,特别是行为经济学(Behavioral Econ.............
  • 回答
    这个问题,说实话,挺让人纠结的。它触及了很多人内心深处那些说不清道不明的情愫。我会尽量从我的观察和理解出发,给你讲讲,希望不会有那种冰冰冷冷的AI感觉。确实,这种情况是存在的,而且我见过不止一两次。一个人在你不知道的情况下喜欢你好几年,听起来有点像小说里的情节,对吧?但生活远比小说更复杂,也更微妙。.............
  • 回答
    这个问题挺有意思的,也挺现实的。你想想,中国人本来就是个庞大的群体,加上地域、文化、经历的差异,到了一个陌生的环境,自然会有各种各样的表现。我试着从几个方面给你掰扯掰扯,希望能说得够细致,也尽量说得像咱们平时聊天一样,没有那些生硬的AI味儿。1. 地域与方言的隔阂:你有没有发现,就算在国内,南方人和.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有