如果你是第一次在海边看到悬锤，那么你可能会觉得它是偏向大陆的，就像它偏向山脉的情况一样，但是并没有实验能够证明这一点。实验只能证明在重力的作用下，海洋和海岛上的重力加速度比海岸边大，这是很显然的，因为海洋下的组成要比大陆下的组成重。地质学家也是通过这样的物理知识向我们展示他们推测的地球的外壳是由岩石组成的。

这种研究方法，在查明“地磁异常区”的原因时，起到了很重要的作用。此外，物理学在许多跟它不相关的学科里的实际应用也有很多例子。

有的时候，利用很简单的仪器就可以得到很奇妙的结果。比如我们在科学实验中经常用到的悬锤和摆，这两个仪器虽然看起来简单，但是用它们可以做出你意想不到的事情。比如我们可以利用悬锤和摆深入地球的内心，从而得知在我们脚下几千米的地方是怎样的景象。想想现在世界上最深的钻井也只能够到达地下几千米，而通过悬锤和摆所探测的深度，我们就能知道几十千米以外的世界，这是多么可贵的科学成果啊！

在记录重力异常上，现在科学上还有一种比较精确的方法。人造地球卫星在高空或者地质密度大的地方进行飞行的时候，从理论上讲，由于质量比较大的物体产生的吸引力会使得人造地球卫星的飞行高度略微下降，所以这也会增加卫星的运动速度。而地球的不均匀构造以及非标准的球形，都会影响人造地球卫星的运动，因此不可能和理论上的结果相同。这个效应只能在卫星在很高的高空飞行不受大气阻力的影响进行正常运动的时候才能记录到。

在判断地球内部构造时，摆具有更大的功用。由摆的性能我们可以知道，如果摆动的幅度不超过几度，其周期即每一次摆动的时间，几乎跟摆幅的大小没有关系。无论大摆动还是小摆动，摆的周期都是不变的。摆的周期是跟摆的长度和地球这个位置上的重力加速度这两个因素有关的。在小摆动的时候，每一次摆过来又摆过去算一次全摆动，这一次全摆动所需的时间为周期 T ，跟摆长 l 和重力加速度 g 之间的关系为：

这里，摆长和重力加速度应使用相对应的计量单位，如果摆长 l 的单位是米，那么重力加速度 g 的单位应该是米/秒 ² 。

研究地层构造的时候，我们使用“秒摆”，也就是向一个方向摆动一次，一来一去算两次，每秒摆动一次的摆，那么就能得出下面这个关系：

因此

显然，一定要把它的长度增加或缩短，才能准确地一秒摆动一次，一切重力的变化都能影响到这种摆的长度，即使是小到原来重力的万分之一的重力变化，也可以用这种方法观测到。

我们可以通过下面的现象来解释如何用悬锤进行地下探测，这中间采用了力学的原理。悬锤在任何一点的方向都可以计算出来，不过这有一个前提就是地球是完全均匀的，但是这个前提是无法实现的，因为在地球的表面或者深处，不管哪里质量都不可能是均匀的，所以也就像图3-1中一样改变方向。举个例子，之前我们说到过，如果在高山的旁边，悬锤的方向会向山的一面偏斜，如果山的质量很大又离山很近，那么悬锤偏斜得会更加厉害，如图3-2所示。不过相反的是，对悬锤产生的作用还有另一个力，那就是排斥力，这个排斥力是因为地层里有空隙，这个排斥力就是这些空隙被填满后产生的力的作用，这是对悬锤的引力，所以悬锤会被四面八方的力吸引，这样看来，悬锤受到很多力的作用，但是吸引力会大于排斥力，这与地球基本地层的密度和蕴藏物质密度不同有关，正是因为这一原理，地质勘查经常用悬锤这个工具来进行地球内部结构的判断。

上述例子我们并没有用悬锤和摆做很复杂的技术研究，只是列举了几个有趣现象的结果和相应简单的解释，来让你明白悬锤和摆的作用。 VZ5qyq2XjTXe4mcYLRGtqVpnXB0wyt4hlSTlMHJuG+RH9qEdLx7CQ1wjazgd9eHs