假如地球缩小十倍会发生什么事情呢?
一般所说的地球缩小十倍,应该是指地球质量缩小十倍,若真是如此地球会发生那些变化呢?
1.地球引力会变小,但绝对不会减弱10倍,那应为多少呢?
我们把地球看着是一个质地均匀非常标准的球体,质量缩小10倍就相当于体积缩小10倍。地球的体积为1.0832073×10^12km³。那么体积缩小10倍的体积为V=1.0832073×10^11km³。目前我们地球半径值为R=6371千米,然后根据球体体积的计算公式算出缩小10倍后的半径。
球体积的计算公式为:
经计算,地球质量缩小10倍后的半径为2957千米。
我们再根据万有引力的计算公式,G为常量值为:6.67×10ˆ-11N·m²/kg²。M为地球质量,m为物体质量,r为地球半径。
F=G Mm/r²
我们把目前地球的引力设为F1,地球质量设为M1,地球半径设为r1.那么引力公式为:F1=G M1m/r1²。
我们把缩小10倍地球的引力设为F2,地球质量设为M2,地球半径设为r2.那么引力计算公式为:F2=G M2m/r2²。
我们只需用F2除以F1就能算出缩小10倍后的地球引力为目前地球引力的几倍,为了方便计算我们把地球质量M1设为10,缩小10倍后的地球质量M2就为1.
用G M2m/r2²除以G M1m/r1²最终得出结果为0.4642。
也就是说地球质量缩小10倍后的引力变成目前地球引力的0.4642倍。
2.地球会失去保护磁场
地球体积的变小让内部压力降低,这会让地球内部的高温铁水河很快变冷凝固,地球失去磁场的保护,宇宙射线,太阳风随时进入地球攻击地面生物,指南针将会失灵,缺失的引力加上肆意的太阳风,地球大气层出现逃逸现象,要不多长时间地球在气层就会跑光。
3.蒸发的水份将不再循环回到地面,变成雨水。而是离开地球,地面很快会失去大量水份,江河湖海很快就会干涸。
4.所有的生物包括人类也会在随后的时间内全部灭绝。最后地球会变成第二个火星。更专业、更有趣的科学探索内容,请关注我的头条号:趣味探索
广义相对论与万有引力有着什么样的关系和联系?
题主你好。广义相对论是一种引力理论,而万有引力则包含了很多理论,比如牛顿万有引力定律也属于万有引力理论。
广义相对论是用来解释有引力情况时,狭义相对论如何才能变得自洽合理的理论。大量实践证明,当考虑万有引力影响的时候,广义相对论作为狭义相对论的升级版是符合人们的实验观测结果的。其中经典实验包括:水星近日点进动、星光弯折、引力红移等。目前随着引力波的发现,广义相对论的正确又进一步被验证。
广义相对论是一个引力理论,这一点毋庸置疑。但是广义相对论是描述引力的正确理论吗?这还不清楚。由于目前实验观测的局限性,广义相对论是否是能在微观领域、黑洞附近等情况下严格成立,尚未有明确的证据来确认。
广义相对论同时是相对论,这不仅仅是因为它的名字叫“广义相对论”,而更多是因为它在无引力场的情况下能自动退化到狭义相对论!此外,广义相对论自身具有广义协变性,这一点是继承了狭义相对论的狭义协变性。因此,在广义相对论里依然是要注意因为参考系变化而导致的一些奇妙“变化”。
虽然说广义相对论是一个引力论,但是不代表引力论只有广义相对论一个。目前来说,很多引力论由于不能解释广义相对论能解释的一些物理现象而被物理学家抛弃了。比如说一些引力论在水星近日点进动、引力辐射、星光弯折等问题上与实验结果有很大的出入,所以这些理论自动出局了。
最近五十年的物理学探索发现,广义相对论是一个不完备的理论。比如说刚去世不久的物理学家霍金曾证明了广义相对论的奇点定理。在黑洞的研究上,从事广义相对论研究的专家发现了黑洞的信息悖论;而从事弦理论的专家则提出了黑洞的火墙悖论(AMPS悖论)。另外,从事量子场论研究的专家则证明了广义相对论是一个不可重整化的理论。总的来说,广义相对论是一个很优美的近似,而不是一个完美无瑕的理论!!
牛顿提出的万有引力定律最早描述了引力现象,这个引力理论认为万物之间都会互相吸引,这可以解释行星如何环绕太阳运动,卫星如何绕行星运动,并预言了海王星的存在。但万有引力定律无法完美解释水星近日点进动问题,这表明这个引力理论是有局限性的。
爱因斯坦则从另一个角度来思考引力效应,他想着物体的自由落体运动都是一样的,与质量无关,所以他猜测引力在本质上可能只是一种几何效应。以此为基础,爱因斯坦提出了广义相对论,这也是一种描述引力的理论。
在广义相对论看来,物体弯曲时空导致引力现象。爱因斯坦用广义相对论计算了水星近日点的进动,结果发现理论值和观测值相同。此后一百年里,不断有精密的实验证实了广义相对论。
需要注意的是,这并不是说牛顿的万有引力定律是错误的,只是这个引力理论的使用范围较小,仅限于弱场。而广义相对论的使用范围更广,并且在弱引力场的情况下,广义相对论等价于万有引力定律。