地球反射弧慢?为什么太阳消失了,地球8分钟后才能反应过来?太阳辐射地球的能量主要是来自于太阳辐射。太阳辐射来自于太阳内核的核聚变...
地球反射弧慢?为什么太阳消失了,地球8分钟后才能反应过来?
太阳辐射
地球的能量主要是来自于太阳辐射。太阳辐射来自于太阳内核的核聚变反应。如果我们把太阳单位时间内向外的辐射比喻成钱,那太阳大概就是单位时间内向外撒22万亿元,而被地球捡到的钱大概就是1万元,而真正被人类所使用的大概也就只有1块钱。
地球上几乎所有的生物都要依靠太阳辐射来获取能量,有的是直接的,比如:植物通过光合作用来固定太阳能。食物链更顶端的动物则是间接的,通过“吃”来间接获取能量。也就是说,如果没有太阳能,以植物光合作用为基础的食物链就会面临崩溃。
太阳辐射的存在还能使得地球不至于太冷。我们都知道,地球如今处于太阳系的宜居带当中,所谓宜居带指的就是位置刚刚可以确保行星拥有液态水。
所以,太阳的存在也是地球液态水处在的前提条件。否则地球很有可能会变成一颗雪球。那就很难会有生命的出现。那如果太阳突然消失了,地球上会发生什么样子的变化?地球会立马变成一颗雪球吗?
如果太阳消失了
假如太阳突然间消失,地球并不会第一时间出现反应。这是因为地球距离太阳有1.5亿公里。这个距离连光都要跑8分20秒。
所以,在8分20秒内,地球不会什么变化。不过,靠近太阳的水星会首先沿着轨道的切线发现飞出去,紧接着是金星。在8分20秒左右时,地球也会沿着地球轨道的切线发现飞出去,这主要是因为太阳引力也消失了,根据广义相对论,引力的传递就是光速。
不仅如此,引力的突然消失,也会对地球的潮汐造成一些影响,但并不是非常巨大的影响,因为潮汐主要是受控于月球,部分受控于太阳。
与此同时,地球朝着太阳的一面会突然间从白天变成黑夜,这是主要因为太阳辐射没有了。那此时地球会立马开始降温吗?答案显然是会的,只不过地球降温的速度会比我们想象中的慢。具体的原因实际上很复杂,和大气的受热过程有关。
地球的温度
我们都知道,地球大气层还分很多层,比如:对流层,平流层等等。太阳辐射抵达地球时,是先接触到地球的大气层。在太阳辐射通过大气层时,会被大气层所削弱,削弱作用主要有三种方式:吸收、散射和反射。
大气层的二氧化碳能够吸收太阳辐射中的红外线,臭氧可以吸收紫外线。由于太阳辐射中主要是紫外线和可见光。因此,这个吸收的太阳辐射量是比较有限的。
不过,通过散射和反射可以削弱一半的太阳辐射。其余的太阳辐射可以透过大气层直达地球表面,然后被地面所吸收。于是,地面的温度就会升高,同时地球表面也会向外发出辐射。从地球表面发出的电磁波主要是长波辐射,大部分会被大气层中的二氧化碳和水汽吸收。于是,大气层的温度也会升高,发出辐射,一部分逃逸到太空中,另外一部分会回到地球表面,再度地球表面所吸收,这部分也被称为大气逆辐射。“大气逆辐射”和“大气层吸收地球的辐射”这两个环节起到了对地球保温的作用,使得地球的温度不会那么失去。
由于水的比热容很大,地球表面有71%的面积又是海洋,这也会大大延缓地球温度下降。所以,当太阳消失后,地球的温度短时间内的波动并不会非常大。大概1~2周左右,地球上的陆地才会开始逐渐的结冰,地球上所有的陆地全冻起来大概需要半年的时间。一年后,地球才会变成像上文所说的“雪球地球”。
虽然地球的温度下降的不会很快,但是留给人类的时间并不多。因为太阳的消失,地球上的生态系统会因为缺少太阳辐射而在短时间内就崩溃,人类会因此而失去主要的食物来源。食物的缺乏很有可能会爆发全球性的军事冲突。当食物都吃完后,等待人类的就只剩下灭绝了。
因此,太阳消失后,地球的温度可以保持很久,但是人类可能撑不了多久。某种程度上说,地球可以不需要太阳,但是没有了太阳,人类是真活不下去。
太阳突然消失,地球会立刻飞出还是八分钟后才飞出?
爱因斯坦的老师闵可夫斯基建立了光锥,有一句很有名的话是这么说的:光锥之内就是命运。通过光锥,我们可以知道的是,过去决定现在,现在决定未来。举一个最常见的例子,如果你照镜子,你看到的其实不是现在的自己,而是过去的自己,而现在的自己,将会被未来的自己所看到,这就是因为光速是时空的特殊属性所造成的。
而地球之所以绕着太阳转,牛顿认为是万有引力作用,爱因斯坦则认为引力的本质实际上就是时空的弯曲,太阳压弯了周围的时空,而地球只是沿着时空的测地线在运动。这里补充一句,测地线指的其实就是空间中两点之间的最短距离。就好比在二维平面上走直线是一个道理。
所以,如果太阳突然间消失了,太阳消失的这个事件会影响到未来,时空传递的速度就是光速,而地球和太阳之间的平均距离达到1.5亿公里,太阳消失的事件要影响到地球,要等到8分20秒之后才可以。
所以,如果太阳消失了,结果应该是这样的,距离太阳最近的水星会先从轨道上甩出去,紧接着是距离太阳第二近的金星,然后才是地球,火星,木星…………
总结一下,地球之所以绕着太阳转,是因为太阳压弯了周围的时空,地球沿着时空的测地线在运动。当太阳消失后,由于光速是时空的特殊属性,它描述了任意两个事件之间的时空距离,因此,地球要等到8分20秒之后,才会飞出轨道
如果太阳突然消失了,地球立即就会被甩出去还是要像光那样过几分钟才会在地球上感觉到?
这也能合理解释,万有引力也必须以光速传播的现象。
假设太阳突然消失,地球是不是在八分钟之后才会脱离圆周运动?求分析
所以,即便太阳有一天突然消失了,我们也只是在8分钟后才看到天黑了;同样,在8分钟后才感觉地球突然被甩了出去。
麦克斯韦在1865年得到电磁波动方程,12年后赫兹证实电磁波的存在。遗憾的是,广义相对论诞生100年之后的今天,仍然没有直接探测到引力波。
目前测量引力传播速度的实验,通常是观测太阳、地球、月亮系统的重力变化,实际上只是观测牛顿引力势的作用时间。当然,因为牛顿引力势总是坐在在引力波这辆跑车上,所以也算是间接测量了引力真正的传播速度
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