在太平洋扔下一塊花崗巖,它是會被壓碎,還是會一直沉到海底?
在各種能夠從大自然中直接獲取的材料中,花崗巖是其中很堅硬的一種。花崗巖可以算得上是我們大陸的基本構成成分,用一個比喻來說,就好像是我們腳下的大地的「骨頭」。這種巖石主要由石英、鉀長石和斜長石等礦物構成,那麼它是怎麼形成呢?
這個問題在過去曾經引起過諸多爭論,但現在的地質學界已經基本達成了共識,那就是花崗巖會是由地殼中的各種不同成分的巖石共同形成的,這個過程被稱為「熔融固」。因此,我們可以通過花崗巖的具體成分來判斷某一地區的巖石分佈和種類。
人類從很早以前就開始利用這種石材了。這是我們能夠找到的最硬的天然建築材料,其肖氏硬度大于70,能夠承受的壓力達到了每平方公分1000~3000公斤。在經過打磨之後,花崗石會呈現出美麗、溫潤的色澤,而且顏色和花紋也是多種多樣的,
在現代,因為打磨、切割技術的進步,花崗石開始更多地被人們所重視,相對于其他的人工合成材料來說,花崗石幾乎不會對我們的生活環境造成污染,而且儲量極為豐富,是一種相當理想的建築材料。
古代有一個「自相矛盾」的故事,
相信很多人在聽到這個故事的時候都會好奇,如果這個故事是真的,那麼最後「矛」和「盾」到底是誰贏了?儘管我們沒有辦法知道這個故事的結局,但我們卻能夠得知「花崗巖投入太平洋中」是什麼樣的結局,因為我們可以通過各種資料來進行推測和計算。
我們先來看看太平洋的深度吧。太平洋是世界上最為廣闊的大洋,它的平均深度是3957米,而太平洋的最深處當然是馬里亞納海溝,這裡的最深處是11034米。當然,如果將一塊花崗巖投入太平洋中,那麼它很可能會被洋流沖走,最後的落點也很難預料。
我們在這裡不考慮現實的因素,只看「理想」的實驗狀態,那麼密度遠遠大于海水的花崗巖必定會不斷下沉,最後來到最深處,也就是馬里亞納海溝的萬米深處。
我們先來計算一下馬里亞納海溝底部的海水壓強。根據通用的壓強計算公式,我們可以知道p=ρgh,得出海底11000米深處的壓強大約是1.1億帕。這個壓強是什麼概念呢?也就是每平方公尺會受到1.1億牛的壓力,根據地球的重力換算成公斤,
很明顯,花崗巖是無法承受如此強大的壓力的,那麼這塊花崗巖會在海底壓碎嗎?答案可能出乎大家的意料,那就是不會。為什麼會有這樣的結果?
如果花崗巖只要是受到了海水的壓力就會破碎,那麼海底也就不存在巖石的「底部」了,
或許在很多人看來,一塊密度大、質地堅硬的石頭怎麼可能像是海綿一樣被壓縮呢?其實這並非不可能,因為海水的壓力不是施加在花崗巖的某一個點上,而是均勻地包圍著整塊巖石。因為各處受到的壓力是一樣的,所以巖石能夠繼續保持自己的形狀。
我們在敲擊雞蛋殼的時候就會發現,蛋殼明明是非常脆弱的東西,但是如果從各個面去均勻地施力,那麼蛋殼能夠承受的力也很大。
因此,花崗巖被扔到太平洋後不會破碎,最多是在巨大壓強的擠壓下,質地變得更加緊密,然後沉到海底,最後在漫長的地質變遷中回到地殼本身去,重新成為地球的「骨骼」的一部分。但是人類製造的另一些材料可能就沒有這麼好運了,只要本身有薄弱的地方,那麼很有可能會發生巨大的形變,甚至被徹底壓扁。