一位著名的古希臘人曾經說過
給我一個支點，我可以移動地球
但這不是那些巫師口中
不可能的壯舉
他就是數學家阿基米德
描述槓桿原理背後的基本原則
一個人要獨自移動
如此龐大的物體的概念
聽起來就像魔術一樣
但你可能早就在日常生活中見過它
但其中一個最好的例子，
你可能曾經見過
在兒童遊樂場
一個蹺蹺板
比方說，你和你的朋友決定要玩
如果你們的體重差不多
你們可以很容易上下擺動
但是如果你的朋友比你更重，
會發生什麼事?
突然間，你會無法移動，
像卡在空氣中一樣
幸運的是，你應該知道要怎麼做
就只是向後退，就可以繼續移動了
這可能看起來非常簡單且直觀
但實際上，你正運用槓桿來舉起重物
否則物體過重你就舉不起來
這是我們稱為槓桿的簡單機器
透過巧妙運用基礎的物理定律
來減少完成一件事情所需要的力量
讓我們看看它是如何運作的吧
每個槓桿由三個主要元件所組成
施力臂、抗力臂與支點
在這個例子中，
你的體重就是施力的力量
而你朋友的體重則提供抗力
阿基米德自此習得
有關力及它們與支點的距離(力臂)
的重要的關係
當槓桿平衡的時候
施力大小與施力臂長度的乘積
會等於抗力大小
與抗力臂長度的乘積
這基於一個物理學基本定律
施力作功(單位為焦耳)
等於力乘上距離
槓桿降低不了
舉起某物所需的能量
但它確實給你一個取捨的機會
增加距離，就可以
用較少的力去達到目標
而不是試圖直接抬起對象
槓桿透過施力臂與阻力臂的長度
來分散重量使目的更容易達成
所以，如果朋友的體重是你的兩倍
你必須坐在距中心距離是他的兩倍處，
才有辦法舉起他
同理，如果他的小妹體重
只有你的四分之一
只要小妹距離是你的四倍遠，
也有辦法舉起你
蹺蹺板可能是有趣的，
但其中涉及到槓桿的可能用途
比這更令人印象深刻
如果你有一個夠大的槓桿，
就可以抬起非常重的東西
一個體重150磅(68公斤重)的人
可以利用一支3.7公尺的槓桿
來與一輛車保持平衡
或用十公尺長的槓桿
來舉起2.5公噸的石塊
就像製造金字塔一樣
如果你想要舉起埃菲爾鐵塔
你會需要一個有點長的槓桿
大約40.6公里
那阿基米德著名的大話呢?
當然，它是可能的
地球的體量 6 x 10 ^24 公斤，
而月球大約是384400公里遠
剛好可作為一個好用的支點
因此，如果你需要舉起地球
需要一個大約
千萬億光年長的槓桿
距離仙女座星系大約1.5億倍的長度
剛然還有一個站的地方，然後
你就可以使用它了ˊ
因此，對於這樣一個簡單的機器
槓桿能做到一些
非常了不起的事情
與槓桿等簡單機械的基本要素
就存在於我們
四周的儀器與工具
我們，甚至其他動物利用它
來增加我們的生存機會
或讓我們生活更便利
畢竟，這些設備背後的數學原理
它們讓世界運轉