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为什么物体具有惯性?

zhao_admin12个月前 (06-11)地理课件35

在我还是学生?‍?的时候,每当乘坐的公交车刹车时,身体都会不由自主地向前倾斜。于是,我总是在想,为什么会有惯性呢?

惯性之所以很神密,是因为我们把认识的焦点只放在物质的身上。由此,百思不得其解。这就好比我们观察天上的飞机✈️和水中的轮船?,如果不知道空气和水的存在,那么上述现象都是匪夷所思的。

现代物理学已经使我们认识到了,空间不空和物质不实。只有将作为物理背景的空间考虑进来,作为物理对象物质的种种行为包括惯性,才是可以理解的。

由于普朗克常数h的存在,而且会影响到每一个物质的行为,所以宇宙是由量子构成的,即我们的宇宙是一个量子世界。

无数离散的量子构成宇宙的物理背景即所谓空间,由高能量子的运动形成的封闭体系就是宇宙的物理对象即我们常说的物质。

当物体静止时,离散的空间量子对物体的碰撞是对称的,量子空间对物体的各向压力之和为零。然而,一旦物体加速运动,就会使该物体前方受到空间量子的碰撞?多于后面量子的碰撞。这种不对称的量子碰撞,就是物体在加速时感受到力的原因。用科学的术语来说,就是物体因加速运动,导致了空间对称性的破缺,从而产生了惯性力。

类似的不对称碰撞还有很多,比如高速运动、两物体间内外侧因辐射的叠加而产生的温度差以及粒子的半径远小于空间量子的间距等。描述上述这些在不同的极限情况下所产生的量子不对称碰撞的理论,分别是狭义相对论、广义相对论和量子力学。

总之,宇宙中的各种物理现象都可以归结为空间量子的不对称碰撞 ,不同情形的不对称碰撞,会产生不同的作用力。

(本文为原创)

这是因为1.要改变物体原来运动状必须对物体做功。2.对物体做功必须有时间。。。迅速,短的瞬间,传递不了功。物体就不会改变原有运动状态。即惯性。

地球大气最外层的逃逸层每年都有很多大气逃逸到太空,为什么我们的大气压始终未变?

地球上的大气确实是在流入太空,而且一直在向太空逃逸。这个过程自从地球诞生那一刻起就没有停止过。那么为什么在如此漫长的岁月中,大气压变化不大呢?这是因为逃逸到太空中的大气相对于整个浓厚的大气层来说,数量显得十分的微不足道。

我们知道,地球的质量不算小,至少在几颗类地行星中质量是最大的,这就能保证地球有足够的引力把大气牢牢地吸引住,并且在地球磁场的保护下,形成了厚度达数千公里的大气圈。

地球上的大气圈一般分为对流层、平流层、中间层、热层(暖层)和逃逸层(散逸层),而大气的密度是随着距离地面的高度增加而减少。科学家曾经在探空火箭的帮助下,发现在远离地面3000公里的高空,仍有极其稀薄的大气。也有人认为,大气圈的边界,可能会延伸到离距离地面6400公里左右的“太空”。而在距离地面约500公里的逃逸层中,空气已经极为稀薄,在最高处其密度与太空环境中的密度基本相同。而且,在这个高度下,空气受到的地心引力影响很小,所以有想当一部分气体分子可以从这一层飞出地球引力范围进入太空。所以这层大气被称为逃逸层(散逸层)。目前科学家们对于逃逸层的上界,还没有统一看法。实际上,散逸层从地球到太空是个逐渐过渡的过程,并没有明确的界限。

对于地球大气,由于其中各种气体分子的摩尔质量不同,能够逃逸到太空中的气体比例也是不同的,氢气和氦气的质量较小,所以,最容易逃离成功。而像二氧化碳、氮气、氧气以及水蒸气等,因其摩尔质量较大,逃逸出去的就很少。所以,在地球大气成分中,氮气、氧气和二氧化碳占据了99%以上的比重,氢气几乎就消失不见了。

据统计,地球大气层每年逃逸到太空中的气体质量大约为几十万吨,但是和整个大气总质量约6000万亿吨来说就显得九牛一毛了。另外,地球的火山、地外的彗星、流星、以及地球这个巨大的生态圈都能带来新的气体会弥补这点损失。气体的逃逸和产生是一个动态平衡,不会打破。可以看看火星,质量是地球的十分之一,引力大约是地球的三分之一,表面还没有任何生态圈,都能拥有相当于地球大气的1%的大气。所以对于地球大气的逃逸情况人类完全不需要担心。

地球上的生命之所以能够安然无恙的生活在地球上,很大一部分功劳归功于地球的大气层。大气层让地面上的生物避免了直接接触致命的太空,起到了重要的缓冲作用。

地球大气层厚度在1000公里以上。大气层是分为很多层的,从地面开始向上分别是对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。逃逸层是地球大气层的最外层,这里的空气受到地球的引力非常的小,空气分子很容易摆脱地球引力的束缚逃逸到太空当中。这样的话,正如问题描述的那样,逃逸层的空气时时刻刻都会跑到太空当中,地球上的空气质量会不会减少?大气压会不会发生变化呢?

首先肯定一点,既然地球上的大气压一直没有发生明显的变化,那么只能说明一个问题,每年因大气逃逸减少的质量是很少的,并且地球大气质量是能够得到有效补充的。

科学家估算,地球大气质量大约有6000万亿吨,差不多占到了地球总量的百万分之一。地球最底部的对流层占据了四分之三的大气质量,而最上层的逃逸层中空气密度极为稀薄,密度仅仅是海平面处的一亿亿分之一。因此即使逃逸层的空气每时每刻都在发生逃逸,实际上损失的质量是非常小的,每年也就是六七万吨的样子。

然而,地球上每时每刻都有新的气体产生。地球上的生物新陈代谢产生了大量的气体;地球上的火山喷发也会产生大量的气体;每天坠落到大气层中的小行星和大气摩擦也产生大量的气体;地球也会俘获太阳风暴中的粒子产生部分气体。地球上的空气总量基本上是不变的。

这么来看地球上的大气压基本上保持稳定。当然这也是有前提条件的,即在海拔高度相同的条件下。海平面上的气压和海拔5000米以上的高原地区的大气压肯定是不同的。

地球拥有厚厚的大气层,还多亏了地球的另一件法宝,那就是地球的磁场。如果地球没有磁场的话,地球上大气层就会被太阳风“吹走”,变得像火星那样的稀薄。那样的话,地球既留不住太阳的阳光的热量,也留不住表面的水,环境将变得十分恶劣。生命或许不会存在。

在未来也许有一天,地球内核冷却,地球磁场就会消失。地球可能就像火星那样大气变得极为稀薄。大家认为有这种可能吗?

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