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1 # 科壇春秋精選
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2 # 民工站在愛因斯坦肩上
E=MC2,這個公式非常簡單,也非常經典,愛好物理的同仁都認識這個公式,但敢問誰人能真正理解這個公式???我敢說這世界真沒幾個。
字母E代表能量,請問能量是什麼?
字母M代表質量,請問質量又是什麼?
C是光在真空中的速度,它是個常數,能量與質量的關係為何是光速平方的關係?
這三個問題中第三個最簡單,前面兩個能思考的人就不多,能知道真相的人更是少之又少。
我想說現在絕大部分人的對質能方程的認識是錯誤的!你可能認為我很狂,不是我狂,是大部分人真的錯了。
按現在我們對質能方程的認識,我們無法解釋能量與質量是如何轉換的。
我先說這個問題的答案:太陽一直在核聚變向空間釋放輻射(能量E),太陽向外釋放輻射後質量不是減少了,而是增加了!
核聚變向外輻射能量後質量怎麼會增加?確實是增加了!我們都知道大質量的恆星核聚變結束後至少有兩個結果,一個是超星星爆炸,核心塌縮形成中子星;另一個結果是爆炸後核心塌縮成黑洞。爆炸的一瞬間,恆星的一部分物質會被爆炸的能量甩進太空,核心部分的物質肯定比核聚變時的物質的量要少,但爆炸後核心塌縮成中子星或黑洞後,其體積大大減小,但其引力卻大大增加了,我們都知道,引力與質量是成正比的,你說恆星塌縮成中子星和黑洞後質量是不是增加了?但中子星和黑洞包含物質的量卻是減少了。
錯在哪裡?錯在我們對能量E的認識,錯在我們對質量M的認識!
我來說說我對質能方程的認識:
E代表能量,能量是能勢差。沒有能勢差就沒有能量:沒有溫度差沒有能量;沒有高度差沒有能量;沒有壓力差沒有能量……。能量不是某種東西,它是相對量,就是需要比較。所以能量不是物質的屬性,但它是一切物質運動根源。沒有能勢差就沒有能量,沒有能勢差就沒有運動。
M代表質量,但它不是物質的量。大質量的恆星爆炸後塌縮成中子星或黑洞,物質的量在爆炸中減少了,核心塌縮成中子星和黑洞後質量與引力大大增加,這說明質量M與物質的量沒有關係!質量與物質粒子釋放的輻射能量有關,物質粒子釋放的輻射越多,粒子的質量越大,引力越強。也就是說質量M是一個負能量,粒子釋放輻射越多質量越大。
能量E與質量M為何是光速C的平方?這與我們的宇宙空間有關,我們的宇宙運輸輻射能量的速度就是光速,之所以是平方的關係它涉及一個簡單的幾個圖形——圓。我們都知道物體的輻射是向四面八方同時輻射的,瞬間的輻射點是一個以光速為半徑的圓球面(注意:不是球體)。
質量M是一個負能量,這個負是相對空間能勢來說的,所以有質量的物體不論是向空間釋放或吸收輻射速度都是光速。物體向空間釋放的輻射大於吸收的輻射時,物體的質量就會增加,物體從空間吸收的能量大於自身的輻射時質量減少。
物體在空間運動的絕對速度增加時,輻射就會增加,物體的質量就會增加,就這麼回事。
宇宙膨脹及物質的運動都源於能勢差,能勢差在宇宙膨脹和物質運動中逐漸減小,最終能勢差趨向於零,宇宙最終歸於沉寂。
能勢差越來越小就是我們所說的熵增,我搞不懂為何現在物理學家硬要將它說成是從有序到無序,我知道它要表達的意思,但我認為我的定義更貼切。
所有物質的演化最終是塌縮到一起,所以太陽核聚變向太空釋放能量質量會增加,引力會增加,地球與太陽的距離會因此慢慢靠近。
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3 # 星辰大海路上的種花家
恆星質量越來越小,那它與行星的距離會發生變化嗎
恆星的質量越來越小?還真是這樣,比如在太陽核心,每秒有超過6.5億噸的氫元素聚變成氦元素,產生了超過450萬噸的質量虧損,而我們地球賴以生存的光和熱,就來自於這些虧損的質量!那麼太陽質量變小,它和行星的軌道會發生變化嗎?
一、恆星質量變化的時間段
上圖是恆星的一生,它質量變化最大的階段並不是主序星階段,因為此時只是核聚變產生的質量虧損,是非常溫和的!
1、主序星階段 例如太陽的質量虧損達到了每秒450萬噸,看上去非常龐大,但事實上整個主序星階段也僅僅會減少0.7%的質量而已,這當然會對行星的軌道產生影響,但事實上非常小!
2、紅巨星階段,因為恆星膨脹,密度減小,此時質量變化幅度是非常大的,但整體而言這些已經膨脹的氣體仍然會和核心的質量疊加,成為束縛行星的部分引力!
3、白矮星階段 、中子星或者黑洞階段,三者都會大量丟失質量,其中白矮星質量留存的比例是比較高的,中子星和黑洞則相對較低,儘管中子星和黑洞聽上去很可怕,但如果之前的超大恆星有行星的話,則並不會吞噬了行星!因為中子星和黑洞質量遠小於恆星,因此行星會在遷移到更高的軌道,假如在超新星爆發階段沒有摧毀行星的話!
二、行星會遷徙到什麼軌道?
首先我們來確定下地球軌道距離上的平衡公轉速度,根據環繞速度公式(第一宇宙速度)可以計算出:
太陽的質量為:1.9891*10^30千克
萬有引力常數為:G=6.67×10^-11N·m?/kg?
日地距離平均為:1.5億千米
環繞速度為:29.7403千米/秒,這個速度與地球當前的公轉速度基本一致,因為地球是一個橢圓軌道,遠日點和近日點速度不一,因此略有差異,但平均速度基本如此!
那麼太陽減小0.7%的質量後是速度是多少呢?
環繞速度為:29.636千米/秒
根據角動量守恆,新的軌道將會在距離太陽150527905250.371M的位置
兩者軌道差距約為:527905250M
即當前的日地距離遠了:52.8萬千米!
日地平均軌道距離達到了1.5億千米,甚至都不如遠日點與近日點之間距離的1/8,因此這對於地球來說幾乎是一個可以忽略的距離!
當然如果到了白矮星或中子星甚至黑洞時代,質量大幅變化的話,軌道距離變化也將十分明顯,有興趣的朋友可以根據環繞速度和角動量守恆計算新的軌道位置!
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4 # 地外天使講科學
對於太陽的質量一直在透過核聚變釋放能量而減少,根據萬有引力定律地球是不是離太陽越來越遠呢?你怎麼看呢之話題,我個人觀點認為,太陽一直在透過核聚變釋放能量,其質量確實會變得越來越少的情況,在這種情況下,地球不是離太陽越來越遠,而是會離太陽越來越近的情況。為什麼會這樣說呢?
因為,隨著太陽核聚變持續的自然燃燒,太陽能為太陽系持續釋放出光和熱以及塵粒流物質,孕育著太陽系太空間萬物的誕生與成長。因而,太陽的質量會顯得越來越少,太陽磁場的磁性會顯得越來越弱,太陽磁場漸弱的表現過程,會引發太陽磁場收縮自然現象的發生,導致太陽系物質運動空間會變得越來越少,引發了太陽系空間逐步向太陽收縮而變得越來越窄,這個漸變的過程,不會使地球與太陽之間的距離變得越來越遠的情況發生,反而,使地球與太陽之間的距離會變得越來越近的必然。
正因為地球的執行軌道是存在於太陽磁場的磁控之中,太陽磁場磁控範圍的收縮現象,會導致地球執行軌道的收縮現象,這就是引發地球逐漸向太陽靠近之現象的必然。不知這樣的回答是否準確?!如讀者閱後覺得我說的對,希給個點贊並關注我,可閱讀到我相關科學領域前沿上千個的原創答題,歡迎大家一起來討論和學習。宇明於東莞市。(注:原創作品,版權所有,抄襲必究。)
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在宇宙尺度中,我們人類計算的時間是在是很短暫,太陽的質量確實會透過核聚變釋放能量而減少,但是每一天,每一年,每一百年,這樣的損失對於龐大的太陽來說都是可以忽略不計的。太陽的一生有100億年的時間,目前大約是50億歲,在恆星生命的主序星時代。太陽能量的減少,加上劇烈太陽風的吹拂,每年可能地球與太陽之間的距離會少個幾釐米的樣子,但是在宇宙尺度中,這樣的遠近感覺根本不用考慮。
但是從長遠來看,地球和太陽會慢慢接近的,地球在10億年後某一天肯定會被太陽吞噬,因為10億年後,太陽將步入到恆星的中晚年,到達紅巨星時代,太陽的體積會迅速膨脹,我們地球、金星、水星、火星等距離太陽比較近的行星都逃脫不了厄運。
但是10億年這個尺度對於我們今天的人類來說實在是太遙遠,我們似乎不用杞人憂天去擔心這個未來的事情,也許當時我們人類已經滅絕,也許我們在航天技術上取得突破,成功移民到附近適合人類居住的行星上。