科普：当飞机冲上云霄后，地球还在承受飞机几十吨的重量吗？

设想一下，当一只鹰从你的肩膀上飞走后，毫无疑问，你不用再承受鹰的重量，你的负担变轻了。但是，当一架60吨重的民航客机飞离地面后，地球的“负担”会减少60吨吗？两个看似同样的问题，却不会有同样的答案，因为后者所涉及到的物理学知识并没有我们想象的那么简单。

首先给出答案：地球仍在承受飞机的重量。

问题的核心在于，飞机的重量是由空气来支撑的，如果没有空气，飞机将坠落。反过来，地球的大气层是由地球表面的万物来支撑的。到这里，答案已经非常清晰明了，但背后的物理学知识并不简单。

在地球引力的影响下，所有的物体都会被持续地拉向地球中心，这包括地壳，而地壳上的任何物体，我和你，还有大气层上的所有空气，还有月球，太空飞船，都受到了地球引力的影响。然而，万物都在抵抗地球引力，地核支撑着地幔，地幔支撑着地壳，地壳支撑着地表上的一切，包括你、我和大气层，而轨道力学支撑着月球和太空飞船。

飞机一旦起飞，其重量不会消失，不管它飞多高，只要它是依靠空气动力学来飞行的，它的重量都会被转移到大气层上来。因此，当一架飞机冲上云霄，大气层的重量就会增加几十吨。（值得一提的是，大气层本身是非常重的，重达5000多万亿吨，只是由于压力的作用，我们感受不到而已。）飞机虽然离开了地面，但地球表面仍然要承受几十吨的重量，只不过地球与飞机之间多了大气层这个“中间人”而已。

为了证明这一点，我们可以做一个思维实验。假设一个密封的，充满足够的空气的罐子里有一只苍蝇，罐子底下有一个非常灵敏的电子秤。当苍蝇停留在罐子底部时，我们记录下罐子的重量，而当苍蝇在罐子内稳定飞行时，电子秤上显示的数值会变吗？答案是不会。当我们把苍蝇比作飞机，罐子比作地球，道理是一样的。

就算你把罐子换成一个装大米的筒形粮仓，苍蝇换成无人机；甚至，你造一个面积像机场一样大的罐子，苍蝇换成直升飞机，结果都是一样的（但是你得设计一个巨大的秤）。

当一架飞机以很低的高度在你头顶上飞过，你能感受到飞机强大的向下气流（如果是直升飞机，你的感受更强烈）。然而，当飞机爬升到更高的位置时，飞机在空中向下推动的力（在航空术语中称为“下洗”，即机翼产生升力时引发流经机翼的气流向下运动）会越来越大，这个力由大气层来承受，但也会间接转移给地表。

但是，这其中也会有一点小意外，虽然地球仍要承受飞机几十吨的重量，但随着飞机的爬升，地球所承受的飞机的重量是会减小的。因为重力会随着距离的增加而减小，当飞机爬升到巡航高度时，飞机的所受的引力会减小大约0.2%。

另外，如果飞机是向东飞行的，飞机所受的引力也会变得更小，这是因为地球是自西向东转的，角动量会增加离心力，会抵抗一部分的重力，影响很小，但是可以测量的。相反，如果飞机向西飞行，所受的引力就会稍微增加。飞行方向的不同，也会增加或减少地球所承受的重量。