上海是一個多金的城市,2020年GDP總量達38701億元,高居一線城市榜首;上海又是個缺金少鐵的城市,因為你踏遍上海幾乎找不著多少有價值的金屬礦藏。所以當有傳言稱上海閔行中學地下“發現大量金礦”,一時間引起巨大轟動,街頭巷尾議論紛紛。閔行中學緊急闢謠:“這是一則虛假資訊!”
學過高中物理的朋友應該還記得一個“利用單擺測量地球重力加速度”的實驗:利用一根約1米長的細線拴著一顆小鐵球製成一個單擺,將小球拉開一個小角度後鬆手,用秒錶測量20~30次擺動消耗的時間,算出它1個擺動週期的時間T。
由時間T與重力加速度g的相互關係有以下的公式轉換(其中L為單擺的線長加上小球半徑):
我們就不難推算出地球的重力加速度值g約等於9.8米/秒^2。
在單擺實驗中,我們知道了鐘擺的擺動週期T與擺錘的質量m沒有關係,但跟擺線的長度L和重力加速度g有關係,反過來,我們也可以透過測量T與L來求出g的值。
物理老師也會反覆強調計算得出的是一個近似值,因為我們測量時間和單擺長度都有誤差,擺錘在來回擺動的過程中也會因為與空氣摩擦而越來越慢。這就導致本文開頭那個《通知》裡的一個謬誤——地下得有一個多大的“金礦”才足以改變重力加速度,以至於被一個粗糙的高中物理實驗測量出來?
那麼,上海的地下有可能會有金礦嗎?
答案是:沒有。整個上海不僅沒有金礦,連值得開採的銅礦、鐵礦都沒有。原因很簡單,上海市除極少數地方外,絕大部分地區都是由江河億萬年間攜帶泥沙形成的沖積平原,而閔行中學所在地區正是由泥土慢慢堆積而成,泥土裡缺乏金屬礦藏。
泥沙底下有沒有可能埋藏著金礦呢?這就需要進一步分析分析了。在上海西邊的佘山鎮有一個著名的“深坑酒店”,它是在天馬山採石場形成的直徑約200米、深60米巨大石坑裡建造的。深坑酒店附近幾座低矮石頭山,是大上海地表唯一露出石頭的地方,這些石頭主要是被稱為“安山岩”的中性鈣堿性火山岩。
天馬山的石頭被開採了幾十年,如果裡邊存在金礦早就應該被發現了。安山岩是遠古時期板塊擠壓、火山噴發凝固而成,通常會從地底帶出些礦產來,然而地質學家只在上海周邊海域發現了石油,並沒有找到其它金屬礦產資源。
有朋友說,上海有個金山區,金山區有座金山,會不會是因有大量黃金而得名呢?實際上金山區除了幾座低矮殘丘外,全都是厚達幾百米的第四紀疏鬆土層,杭州灣裡的金山三島也是徒有其名,人們並沒發現黃金。
學校地下“有金礦”的謠言已經傳了有些年頭,最早有人說中科大什麼樓底下有礦,又傳浙大紫金港校區圖書館底下有金礦,類似的謠言不勝列舉,每隔些日子就冒出來一個。當然,謠言終歸是謠言,時間不長總是要被戳穿。
但好訊息並不是沒有,在我們地底確實埋著一個極其巨大的“金山”。天文學家從掉落到地球的鐵隕石裡發現有黃金,因為鐵隕石是太陽系形成早期被撞毀的行星核心殘片,因此行星地質學家們認為我們地球核心也應該含有同樣比例的金子。
鐵隕石含金量大約是百萬分之二,看起來不值一提,但是考慮到地球核心的質量達到19萬億億噸,因此推算我們的地心深處總共含有3800萬億噸的金子!
當然啦,地心裡的黃金再多,以人類的力量永遠也挖不出來,所以它一點用處都沒有,咱還是別做那個發財夢了吧。