近几亿年来,地球总质量如何变化?
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发布时间:2022-05-01 23:16
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热心网友
时间:2022-06-24 22:01
地球的质量从存在那天起,到现在,到将来它的质量会一直增加。
地球的质量为什么是总增加呢?太阳能使地球的质量增加。1905年,伟大的物理学家爱因斯坦提出一个令人难以置信的理论:物质的质量和能量可以互相转化,即质量可以转化成能量,能量可以转化成质量。他指出,任何具有质量的物体,都贮存着看不见的内能,而且这个由质量贮存起来的能量大到令人难以想象的程度。如果用数学形式表达质量与能量的关系的话,某个物体贮存的能量等于该物体的质量乘以光速的平方。写成公式就是:E=mc2。理论表明宇宙任何物质都可以转化成能量,质量和能量存在着变的关系。当物质受到很强的热振动时就会转化成能量,并以光子的形式释放出去;而能量转化成物质则是巨大能量的聚合形成物质,在科学界普遍认为宇宙的最初形成是由能量转化而来。
太阳的核聚反映释放出无穷大的能量,以光子的形式传送,光子是一种波也是一种粒子,光的波性在科学上已经研究得比较透彻,而它的粒子性科学未能完全解释。光子以能量和粒子的两重身份被地球所接收,地球的质量会不增加么?
那么,整个地球接收的有多少呢?太阳发射出大的能量呢?科学家们设想在地球大气层外放一个测量太阳总辐射能量的仪器,在每平方厘米的面积上,每分钟接收的太阳总辐射能量为8.24焦。这个数值叫太阳常数。如果将太阳常数乘上以日地平均距离作半径的球面面积,这就得到太阳在每分钟发出的总能量,这个能量约为每分钟2.273×1028焦。而地球上仅接收到这些能量的22亿分之一。太阳每年送给地球的能量相当于100亿亿度电的能量。
现在只是以年为单位计算:E=3.6*10~21焦耳
算法一:
1千克氢就能放出e=6.4×10~14焦耳
那么每年地球就以氢增加的质量为m=E/e=5.625*10~10克
地球存在已经T=56亿年,假设地球和太阳的距离保持不变:
M=m*T=3.15*10~21克
算法二:
按照爱因斯坦的狭义相对论,E=mc^2
这里E代表能量,以焦耳为单位;m代表质量,以克为单位;c代表光的速度,以每秒米为单位。光在真空中行进的速度非常接近于每秒3*10~5米,c^2这个量代表c×c的乘积,即等于e=9*10~10焦耳m=E/e=4*10~10克
M=2.24*10~21克
地球在吸收太阳光后经过储存积蓄再经过能量和质量的转变增加了地球的质量,这就是现在的地球和原始地球不同的根本原因。地球上的水是怎么来的呢?水的来源是不是与地球的质量增加有着密切的联系?
地球的上的总水量为1.66×1024克,而与地球增加的质量增加量虽然不是很相当,由于作者的的水平有限,没有考虑到地球与太阳的距离和宇宙的原始状态,会有较大的失误,但是这显然不是一种巧合,而是一种事实,那就是地球增加的质量转化成为了水。实验中是很难达到可以将能量转化成质量,但这并不代表不可能,地球的内部能量的运动,火山的爆发,地震,山海的转移,都是能量的转移,说明地球内部的能量是很难估计和策量,那种能量足可以转化成质量。地球水的质量和原始地球增加的质量有神奇的吻合。
参考资料:http://carlkennedy.blog.com.cn/archives/2007/2226424.shtml
热心网友
时间:2022-06-24 22:01
问:
请问从古至今地球的质量有没有变化?怎样变化的?
我们知道地球用它的身躯养育了无数人和其他生物,当然每时每刻都有生物消失,地球还受到外界如太阳的影响,请问从古至今地球的质量有没有变化?怎样变化的?
答:
一、有变化。
二、一是通过星际物质和能量的获得;二是通过气体分子的逃逸和能量的辐射。
例如:一、得到:大量宇宙尘埃、流星坠入大气层以及陨石、陨铁降落在大地上。各种宇宙射线(包括太阳能)和各种高速粒子进入地球。
二、失去:地球大气中的小分子大量逃逸到外太空,如氢气分子等。地球同样也会向外太空辐射能量。
注:根据爱因斯坦的相对论,能量就是质量。