制造一个钢圈，把地球赤道围起来，这个钢圈能否自然悬浮于空中？

任何有质量的物体都具有引力，而地球作为一颗质量为5.965*10∧24千克的行星，自然具有强大的引力。

要克服地球引力，将物体送入地球轨道，那么就必须要实现第一宇宙速度，也就是7.9km/m。如果要彻底摆脱地球引力的束缚，将物体送往地外星球，就必须要让初始速度达到第二宇宙速度，也就是11.2km/m。

之所以举出这两个例子，就是为了说明地球的引力之强。地球是一个球体，在地球的任何一个位置所受的引力都是指向地球中心的，因此就出现了很多关于地球引力的脑洞问题，比如如果我们试图钻穿地球，当穿过地球中心的一瞬间，是不是就会由向下挖掘转变为向上挖掘呢？这些问题都很有趣，而现在我们要来思考的是另外一个有趣的问题。

地球表面任何位置所受的引力方向都是指向地球中心的，那么如果我们制造一个钢圈，钢圈的周长比赤道长一些，让这个钢圈环绕赤道，那么在这个钢圈完工之后，它是不是就能够自然悬浮于空中呢？

这个思想实验的构思是这样的，钢圈是一个整体，在钢圈上每一对相对的点所受的地球引力的方向是相反的，所以就产生了相互制衡，于是整个钢圈便能够凭空悬浮在空中了。这个实验在思想的世界很容易，但放到现实中来，却将要面对重重困难。

首先的一个问题就是这个钢圈到底要离地面多远，一米？两米？还是十米或者一百米？似乎离地多远都不太合适。原因就在于地球说是一个球体，但实际上并不完美，而且是非常不完美。

就地球本身而言，它就不是一个标准的球型，所以环绕地球的钢圈也就不能是一个标准的球型。

其次，地球表面是凹凸不平的，有海洋、有盆地，有平原，有高原，有丘陵，也有山川，那么怎么能够制造一个钢圈，让它在任意一点上距离地面的距离都相等呢？如果让钢圈随着地表的变化而起伏变化，那么在所有凸起或凹陷的地方都会形成一个应力集中点，对于如此浩大的工程，这样的应力集中点是极易发生断裂的。

当然，这个问题也并不是不可以解决，我们可以本着勇往直前的信念，遇到山川就钻孔，强行制造一个环绕地球的圆环。而在制造的过程中还要考虑很多其它的因素，比如大气环境啊，潮汐影响啊，这些都要经过缜密的计算。

在制造这个钢圈的过程中，有些问题是可以解决的，而有些问题则是无解的。

其中最无解的一个问题就是钢圈的材质问题，世界上是没有绝对刚体的。在常识中，钢铁是十分坚硬的，但是一般的钢筋在几米的长度上就会出现明显的弯曲，而地球的周长达到了40000公里，可以说无论使用任何材料来制造这个钢圈，在支撑撤去之后都会断裂，而且会出现无数个断裂点。

在4000公里的长度下，钢铁和草绳是没有任何区别的，这就是现实中一个无法解决的问题，世界上没有不会变形的绝对刚体，所以也就不可能在现实中制造出这样的钢圈，所以上面的这个实验也只能在思想中去进行了。那么就假设我们解决了一切的困难，造出了这个钢圈，那么会发生什么呢？

当一个以绝对刚体制造的环绕赤道的钢圈撤去支撑的一刻，你会发现这个钢圈真的能够自然悬浮于空中。

这是因为在钢圈上的每一个点都受到重力的影响，而每个点都有一个与之相对的点所承受的重力方向是相反的，于是合力抵消了重力，钢圈很自然的飘浮在了空中。不过钢圈的飘浮并不会是稳定的，因为地球并不是一个独立的天体，也不是一个静止不动的天体。

首先月球会对地球产生潮汐力，这会干扰到钢圈的引力均衡，其次，地球处于高速自转之中。所以真实情况很可能是这个钢圈虽然悬浮于空中，但是却呈现南北向晃动。而要想让钢圈稳定悬浮于地球外围，最简单的办法就是让钢圈转起来，这样它就成为了一个类似于行星环的存在。