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1 # 重粒子風暴
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先科普下什麼叫做潮汐?
潮汐是海水週期性漲落現象。因白天為朝,夜晚為夕,所以把白天出現的海水漲落稱為“潮”,夜晚出現的海水漲落稱為“汐”。
到過海邊的人都知道,海水有漲潮和落潮現象。漲潮時,海水上漲,波浪滾滾,景色十分壯觀;退潮時,海水悄然退去,露出一片海灘。漲潮和落潮一般一天有兩次。中國古書上說“大海之水,朝生為潮,夕生為汐”。在漲潮和落潮之間有一段時間水位處於不漲不落的狀態,叫做平潮。
萬有引力定律表明引力的大小和兩個物體質量的乘積成正比,和它們之間距離的平方成反比。太陽對地球的引力比月球對地球的引力要強大得多,但太陽的引潮力卻不到月球的1/2。這是怎麼回事呢?原來引起海水漲落的引潮力(或稱起潮力)雖然起因是太陽和月球的引力,但卻又不是太陽和月球的絕對引力,而是被吸引物體所受到的引力和地心所受到的引力之差。引潮力和引潮天體的質量成正比,和該天體到地球的距離的平方成反比。因為太陽的質量是月球質量的27023369倍,而日地間的平均距離是月地間平均距離的389倍,所以月球的引潮力是太陽的引潮力的2.17倍,因而從力學上證明潮汐確實主要由月球引起。打個比喻,如果某地潮水最高時有10米高,差不多7米是月球造成的,太陽的貢獻只有3米,其他行星不足0.6毫米。
太陽的引潮力雖然不算太大,但能影響潮汐的大小。有時它和月球形成合力,相得益彰,有時是斥力,相互牽制抵消。在新月或滿月時,太陽和月球在同一方向或正相反方向施加引力,產生高潮;但在上弦或下弦時,月球的引力作用對抗太陽的引力作用,產主低潮。其週期約半月。從一年看來,也同樣有高低潮兩次。春分和秋分時,如果地球、月球和太陽幾乎在同一平面上,這時引潮力比其他各月都大,造成一年中春、秋兩次高潮。此外,潮汐與月球和太陽離地球的遠近也有關係。月球的公轉軌道是個橢圓,大約每27.55天靠近地球和遠離地球一次,近地潮要比遠地潮大39%,當近地潮與高潮重合時,潮差特別大,若遠地潮與低潮重合時,潮差就特別小。地球圍繞太陽的公轉軌道也是橢圓,在近日點太陽引力大,潮汐強,遠日點,引力小,潮汐弱。
從一天看來,因地球自轉和月球公轉,潮汐波由東向西,沿週日運動的方向傳播,一次潮汐漲落經歷的時間是半個太陰日,即12小時25分,也就是所謂的半日潮,生活在海邊上的人,每天都可以看到海水有規律地升落兩次。白居易“旱潮才落晚潮來,一月周流六十回”的佳句便打此而來。
實際的潮汐還會受地理環境、海岸位置、洋流運動等諸多因素的制約。以錢塘江潮為例,我們知道,錢塘江口的杭州灣呈喇叭口狀,越往裡越窄,加之漲潮時帶進的泥沙淤積在江底形成沙坎,從而造成潮勢洶湧澎湃。
所以大自然的力量是無窮無盡的。
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3 # aging74755260
之所以大,是你把宏觀和微觀搞混淆了。潮水起落,那是太陽,月亮,地球互動所引起的效應。幾億年來,一向如此。只是從一隻螞蟻的眼睛來看,才會感到驚心動魄。
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4 # 經常用了
潮汐是海邊是最常見的現象,每天都有著固定的時間潮漲潮落。
潮汐現象主要就是月亮引起的。
月亮作為一個直徑達3476公里的天體,雖然相比較地球很小,但是月球其實還是有著非常巨大的引力。
潮汐力就是由月球對地球的引力差。
潮汐力是引力源對一個物體產生引力作用時,物體上各個點因為離引力源的距離不同,受到的引力也不同。
由於地球的直徑太大,達到1.27萬公里的明顯差距,而且木星這個引力源又非常的強大,所以地球靠近木星的地方和遠離木星的地方受到的引力差異很明顯。
地球靠近木星的那邊受力比較大,會把地球往裡拉,地球就會被撕扯。
當地球越來越靠近木星時,一旦引力差引起的潮汐力大於地球自身可承受的力量極限時,地球將無可避免的被撕碎。
而因為月球和地球的潮汐力,出現了不少不可思意的現象。
第一個自然就是海水的潮汐現象。
因為地球71%的面積是海洋覆蓋的,所以地球基本上就是個水球。
比如當地球轉到太平洋最靠近月亮時那一邊時,月亮對太平洋的巨大引力把太平洋提了起來,就像大人抓住小孩的頭髮往上提。
這時候靠近月球的太平洋中間的海平面就被引力拉了起來,這樣處在岸邊的海水就開始退潮。
而離月球最遠的地球背面的大西洋,則是由於月球引力最小,所以地球自轉產生的離心力產生的效果最為明顯。
離心力效果明顯導致大西洋的水就像被甩出去一樣,海平面同樣也是升高。
所以此時,太平洋和它對面的大西洋海平面均會有所升高,這2個大洋的岸邊就會都會出現退潮的現象。
當地球繼續轉動的時候,月球引力對太平洋逐漸減弱,對大西洋逐漸加強,甚至是轉動到把岸邊的水拉過來。
這時候太平洋和大西洋的海水就會出現漲潮的現象了。
這也就形成了所謂的潮汐。
第二個就是月球的自轉時間和公轉時間是一樣的。
月球自轉一週和繞地球公轉一週的時間是一模一樣的,而且是不差一分一秒的。
在瞭解過太陽系內有幾十顆衛星都是自轉和公轉時間一樣後,可以很肯定的說,這並不是偶然的,而是有原因在裡面。
這個原因就是"潮汐鎖定"。
月球雖然是個球體,但是它的質心點並不是在最中間的。
因為地球對月球的潮汐力影響,月球各個點受到的萬有引力不同,導致月球面向地球的一面會稍稍凸起,質心也隨著朝地球的方向靠近。
在地月系統剛形成的時候,月球的自轉速度比現在快很多,所以月球收到的地球潮汐力影響不停的改變,導致月球內部岩石的互相位移摩擦。
所以月球的質心不斷改變,而月球內部岩石的運動產生的熱能會因為角動量守恆,會減少月球自轉的速度來抵消這部分熱量。
於是月球的自轉速度一直在。直到當自轉時間和公轉時間一樣時,也就是月球的一面永遠面對這地球時,各個點受力不再變動,內部不再產生摩擦。
這就是"潮汐鎖定"。就像是地球用一根名為引力的繩子把月球捆住轉圈。
至於為什麼地球沒有被月球或者太陽潮汐鎖定,那是因為月球或者太陽對地球的潮汐力太小,不足以讓地球快速達到潮汐鎖定的程度。
第三個是地球的自轉速度在不停的減慢。
在45億年前,地球的自轉速度可能非常的快,達到8小時自轉一週的速度,但是現在是24小時自轉一週。
為什麼現在的自轉速度降低這麼多。
造成這種情況的主要當事人就是月球。
前面說的地球對月球的潮汐力降低了月球的自轉速度,從而使得月球被地球"潮汐鎖定"了。
同樣的,月球對地球的潮汐力當然也會對地球的自轉速度造成一定的影響。
但是因為地球個子大,質量大,月球對地球的潮汐力影響非常小。
但是月球還是在逐漸的減緩地球的自轉速度,以達到月球對地球得"潮汐鎖定"。
不過能真要達到這種程度,太陽都已經毀滅了。
還有太陽也在對地球造成潮汐鎖定的動作,不過同月球一樣,效果非常不明顯。
雖然經過漫長的日積月累,地球的自轉速度會不停地下降,但是在太陽的有生之年裡是達不到潮汐鎖定的狀態。
其實在太陽系中也是存在著互相潮汐鎖定的行星和衛星,那就是此前被踢出九大行星行列的冥王星和它的衛星冥衛一。
冥王星直徑2370公里,冥衛一直徑1210公里。這2個星球由於直徑差距和質量差距不像其他行星衛星體系差距那麼大。
而且這2個星球組成的共同質心點是在冥王星外面的,所以這兩個星球都很快的互相被潮汐鎖定了,它們都會6.387天的週期互相面對面轉圈。
也就是說冥王星和冥衛一永遠都是一個面面向對方,另一面則永遠背對對方。
第四個是月球在不停的遠離地球。
美國阿波羅登月計劃中曾在月球上放下一個鐳射探測器,用於測量地月距離的。
經過測量發現,月球現在在以每年3.8cm的速度遠離地球。
當然,這還是由於地月的潮汐力造成的。
前面說的月球和地球的自轉速度都在不停的降低,因為角動量的關係,地月間的距離會因此而不停的增加。
雖然增加幅度不大,每年只有3.8cm,但是日積月累後的距離是非常明顯的。
科學家預測,6億年後,地月間的平均距離會從38.4萬公里基礎上再增加23500公里,達到近41公里。
到那時候,地球上就再也看不到"日全食"的現象了。
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5 # 52赫茲實驗室
這個問題我來嘗試回答下
順便說下,我剛做過一期關於月球的影片,感興趣的可以看看
海水的自然漲落現象就是人們常說的潮汐。
潮汐的原理是這樣的,如圖所示:
月下點受到月球引力最大,對蹠點受到引力最小,這種引力的差異就是潮汐力。
在潮汐力的作用下,地球表面的海水會在地月連線的方向上發生“隆起”的現象,即在月下點和對蹠點,海水會出現高潮;而在兩者中間的圓環區域,海水會出現低潮。
由於月球在不斷繞著地球公轉,月下點與對蹠點的位置會發生週期性改變,從而使全球的海水出現週期性的漲潮和落潮,即潮汐現象。
月球本身也有一定大小,所以地球對月球同樣也會有潮汐力。雖然月球上沒有海洋,但是地球的潮汐力可以直接作用在月球的岩石上;這樣一來,月球也會在地月連線的方向上發生“隆起”。在遙遠的過去,月球自轉速度比現在快不少
因此月球正對地球的位置在不斷髮生改變,同時月球受地球潮汐力而“隆起”的部位在不斷髮生改變,由於地球潮汐力直接作用於月球的岩石上,所以對月球內部的岩石產生了一個摩擦力,即為阻礙物體運動的力量。正是這個摩擦力,減慢了月球的自轉速度。最終,地球的潮汐力將月球的自轉速度減慢到了一個臨界值:27.32天自轉一圈。
換言之,月球的自轉週期恰好與它繞地球公轉一圈的週期相等,從而讓月球的一面一直都朝向地球。這就是月球總有一面是朝向地球的,它另外一面永遠背離地球的原因了
此時,月球受地球潮汐力而“隆起”的部位不再發生改變,月球內部的岩石也不再受摩擦力,從而達到一個穩定的平衡狀態。這也意味著,月球的自轉速度不再發生改變,從而使月球的一面永遠朝向地球,即“潮汐鎖定”
同時,潮汐力不僅減慢了月球的自轉速度,還減慢了地球的自轉速度,被減緩了一半以上,有充分的證據表明,地球剛誕生的時候,自轉速度很快,一天只有5小時。因為有了月球的陪伴,月球的潮汐力讓地球自轉減速,慢慢變成了現在的24小時
如果月球和地球的距離過近或者過遠,會怎麼樣呢?如果過近的話,那麼地球上面的潮汐力就會更大,就會引發更多的海嘯,地殼運動和火山噴發。如果過遠的話,那麼地球的自轉軸就會慢慢偏離原來的傾斜角度,傾斜到一定程度,寒帶與熱帶的地區將徹底反轉。
無論哪一種情況 都會造成地球上大面積生物將會滅絕,包括我們人類自己
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6 # 奇石致遠
要推翻潮汐鎖定月球的原有科學學說。
潮汐力量大不?大。對地月有沒有影響?有。潮汐,即是海水的漲與落。漲落是運動,從而產生一定的引力。然而,這點引力是不足以證明鎖定月球的。
月球一面基本上永向地球,地球則不用單面向著月球,是由於月球的內部構造,也可以說;月球的運動已停止,形成一面重金屬。重金屬的一面被地球內在巨大引力吸住,再也不會輕易改變。
那麼,漲落潮的事就交給月球圍繞地球作運動的遠近來解釋。
回覆列表
地球每半年改變一個方向,按物質是能量,能量也是物質的演算法,去算一算萬有引力在這半年內有多大的能量或物質改變,你就不會感嘆地月之間潮汐作用力的力量了。