太陽每秒消耗400萬噸物質,地球總在接受太陽光,質量增加了嗎?

2020-12-05 宇宙新思維
地球總在接受太陽光

準確地說,太陽每秒鐘消耗七億噸氫元素,損失400萬噸物質,也就是說釋放400萬噸質量的能量。這些能量100%輻射到宇宙中去了。根據太陽常數,地球每秒鐘獲得的太陽輻射能量只佔太陽輻射總量的22億分之一,即不到20公斤的質量,但地球質量不會增加,因為這些光是純能量,它們並沒有轉化為質量。質能關係式E=mC只是揭示了能量和質量的轉化的內在數量關係,但並沒有要求一定要轉化。實際上質量轉化為能量較易,也很常見,比如說核聚變和核裂變甚至發光發熱這些物理反應,就是燃燒爆炸等化學反應(化學反應中的質量守恆是在精度要求不高的情況下的近似定律)都是質量轉化為能量。而反過來能量轉化為質量的現象非常罕見。很多人只能用一對光子碰撞生成一對正負電子來舉例說明能量轉化為物質。

光子產生大量電子-正電子對

那問題來了,為什麼太陽發出這麼多光也不能產生物質質量呢?原來這裡面類似於光電效應,光具有波粒二象性,產生電子是看單個光子的動能量(特徵能量),不是看所有光子的總能量。一對光子碰撞產生一對靜止質量分別為m的粒子,根據E=mC,單個光子的能量至少需達到mC的能量,否則能量不夠是產生不了質量m的粒子。

高能光子對撞後形成粒子的運動軌跡模擬

這就需要高能γ光子(還必須存在於重原子核或黑洞附近,滿足能量和動量兩個守恆定律)或高輻射溫度。咱們先來看太陽輻射是否有高能γ光子:太陽輻射光譜波長99%以上在0.15微米――4微米(10^-6米)之間,而高能γ光子的波長短於0.1埃米(10^-11米),差了5個數量級,太陽根本產生不了高能γ光子。

那再來看需要多少輻射溫度?據統計力學中的輻射溫度和能量的關係式E=KT(其中E為光子的動能量,K為波爾茲曼常數,大小為1.30864852x10^-23J/k,T為輻射溫度,單位為k),再把E=mC代入,得出T=mC/K。也就是說光子的溫度必須達到這個臨界值(閾值)以上才行。下面看一下產生構成物質的基本粒子的輻射溫度需要多大:

一個電子的質量為9.1x10^-31千克,按光速C為3x10^8米/秒算,求得輻射溫度T=6.25836493x10^9k,即約62億度。也就是說產生一個電子的輻射閾值溫度為62億度,同理求得產生一個質子需要10萬億度。我們都知道太陽內部溫度只有一千多萬度,更何況輻射到地球後的溫度,離62億度和10萬億度差的太遠,所以根本不可能產生電子和質子等粒子,也就不可能產生物質質量。也由此可知,電子和質子等粒子不可能由類似太陽的恆星內部產生。

相關焦點

  • 太陽每秒燃燒400萬噸物質,地球總在接收太陽光,質量增加了嗎
    在我們的太陽系中,太陽是一個時刻釋放著巨大能量的星球,在它的內部,每秒鐘都有400萬噸的物質被轉化成能量,而我們的地球每天都在接受太陽光照輻射過來的能量,那我們的地球的質量是不是會因此增加呢?太陽是一個中等質量的恆星,內部時刻在進行著劇烈的核聚變,每秒鐘都有400萬噸的氫元素被聚變成氦元素等,即便如此,太陽仍然能夠聚變100億年左右,可見太陽的質量有多麼的龐大,我們的地球距離太陽大約1.49億公裡,雖然如此遙遠,它仍然可以接收來自太陽光照的億分之一左右,那麼就是太陽核聚變的400萬噸物質中億分之一來到了地球上嗎?這樣的話每秒都將會有40公斤左右的能量被地球吸收。
  • 太陽每秒燃燒420萬噸物質,地球總在接收太陽光,質量增加了嗎?
    按照質能方程,只要地球接收太陽能量,那麼地球的質量就一定會上升,但關鍵在於,依靠太陽能量增加的質量,每年也就增加幾萬噸而已。相比於地球60萬億億噸的總質量,九牛一毛而已,更別提地球還會通過其它方式流逝質量。
  • 太陽正以每秒400萬噸的速度損失質量,地球會因此而遠離太陽嗎?
    太陽是地球上的萬物之源,在過去的45億年裡,正是太陽不停地向外輻射出大量的光和熱,我們的地球才可以像今天一樣生機盎然。太陽不停地「燃燒」,必定會消耗掉自身的一些物質,關於這一點,科學家告訴了我們一個數據:平均每一秒,太陽就會損失其自身大約400萬噸的質量。
  • 太陽每秒損失400萬噸質量,根據萬有引力,地球會遠離太陽嗎?
    太陽每秒損失400萬噸質量,根據萬有引力,地球會遠離太陽嗎?大家都知道,地球能夠處於宜居帶上面,並且誕生出大量的生物,主要原因之一就是因為太陽的存在,太陽每時每秒都在不斷的向太空當中輻射出大量的光和熱,而地球就是接收這些光和熱的一個重要的行星,而除了光和熱之外,地球能夠基本穩定在宜居帶當中,和太陽的引力也有著很大的關係,而我們也知道,引力的大小,是和質量成正比的。
  • 太陽每秒鐘要消耗多少燃料?多達400萬噸,然而這還算不上太多
    太陽每秒鐘所產生的能量足以滿足我們數十萬年的能源需求,而我們在地球上所能夠採集到的太陽能量可以說是無限趨近於零。太陽的能量來源於其時刻不停的氫核聚變,據計算,太陽每秒鐘用於氫核聚變所消耗的氫元素就可以達到400萬噸之多,也就是說每過5000萬年,太陽所消耗的氫元素就能夠等質量於一個地球,而迄今為止,太陽已經走過了將近50億年的歲月,也就是說有100個地球質量的氫元素被消耗掉了。
  • 太陽以每秒400萬噸速度損失質量,當質量為0時,地球將何去何從?
    文/仗劍走天涯太陽正在以每秒400萬噸的速度損失質量,屆時地球將何去何從?眾所周知,太陽是地球上的生命來源,正是因為太陽發出的光熱才為地球的運轉提供了能量,而人類也正是依靠著這些能量才得以生存,是最近一些科學家卻在太陽的研究中發現了一個非常可怕的現象,太陽正以每秒400萬噸的速度損失質量,如果等到太陽消失不見了,地球又該何去何從呢?
  • 根據萬有引力:太陽每秒損失400萬噸,地球會離太陽越來越遠?
    我們認識的第一顆恆星就是太陽,經過科學家數百年的觀測與驗證,建立起了最可靠的太陽標準模型!但吃瓜群眾們正聽說,太陽每秒都丟失400萬噸質量,這是什麼情況?根據萬有引力,這太陽變輕了,地球距離太陽越來越遠,以後曬不到太陽了?
  • 太陽每秒消耗420萬噸物質,為什麼太陽還沒燒完?
    太陽每秒鐘大約輻射3.9×10∧26焦耳的能量,而地球上每秒鐘大約會接收到7.3×10∧17焦耳的能量,這僅佔太陽輻射總能量的20億分之一。這些到達地球的太陽輻射,其中只有1/10000能被人類利用。因此,人類所使用的能量僅佔太陽總輻射能量的20萬億分之一。太陽一秒鐘輻射出的能量就夠人類消耗一年。所以說,太陽輻射出的總能量是非常驚人的。
  • 太陽每秒消耗420萬噸物質,為什麼可以一直燃燒?
    太陽是生命之源,沒有太陽,地球上就不可能有姿態萬千的生命現象,當然也不會孕育出智慧的人類。太陽燃燒著自己,照亮了周圍的星空。帶給人們日夜和季節的輪迴,左右著地球冷暖的變化,為地球生命提供了各種形式的能源。
  • 太陽每秒燃燒6億噸物質,地球一直接收陽光,質量增加了多少噸?
    ,這決定了太陽的燃燒速度,每秒大約有6.5億噸元素參與聚變,產生了大約450萬噸的質量虧損,太陽所發出的巨大能量就是從這個質量虧損中轉換而來! 太陽每秒損失的質量超過450萬噸,會有一天燒完嗎?
  • 太陽燃燒會損耗質量,所以地球會遠離太陽,那地球會越來越冷嗎?
    太陽作為太陽系中的唯一一顆恆星,每分每秒都在釋放著巨大的能量,為太陽系內的所有天體帶來光和熱。而受益於太陽光和熱最多的星球莫過於我們的地球了,地球上所有生命的存續都有賴於太陽的照耀。根據計算,太陽每秒鐘所釋放的能量足以供全人類使用25萬年以上,而在地球上我們所能夠獲得的太陽能量其實是微乎其微的。不過,能量並不會憑空產生,太陽既然能夠釋放如此巨大的能量,那麼能量來自於何處呢?就來自於太陽本身的「燃燒」,在高溫高壓的作用下,太陽上的氫聚變成為氦元素,在這個過程中巨大的能量被釋放出來,而隨著能量的釋放,太陽上的燃料也隨之消耗掉了。
  • 太陽每秒損失420萬噸的質量,為什麼太陽還沒燒沒?
    地球上所有的能量都來自於太陽的輻射,太陽實際上是燃燒著自己的「質量」照亮著周圍的星空,地球接收到的太陽輻射只佔太陽輻射總能量的一點點,大概只有22億分之一,而被人類所使用的太陽輻射只佔了萬分之一。因此,人類所使用的能量只佔太陽總輻射能力的22萬億分之一。
  • 太陽每秒損失420萬噸的質量,為什麼太陽還沒燒沒?
    地球上所有的能量都來自於太陽的輻射,太陽實際上是燃燒著自己的「質量」照亮著周圍的星空,地球接收到的太陽輻射只佔太陽輻射總能量的一點點,大概只有22億分之一,而被人類所使用的太陽輻射只佔了萬分之一。因此,人類所使用的能量只佔太陽總輻射能力的22萬億分之一。
  • 太陽每秒鐘消耗450億噸的質量,它能一直燃燒嗎?
    我們已經習慣了太陽為我們的地球提供光亮,卻不知道太陽正在以每秒鐘450億噸的質量在交換著這些能量,有一天太陽的質量會消耗完畢嗎?距離那一天還有多遠呢?如果那一天來到了,地球會發生什麼事呢?
  • 地球每秒鐘都吸收著太陽巨大能量,最終能夠承受得了嗎?
    不少網友很擔憂地球每時每刻不斷的吸取著太陽能量,會不會總有一天承受不了而被「撐爆」呢?這種擔憂比「杞人憂天」還荒唐些,因為地球已經存在46億年了,每天都接受太陽輻射,還沒看到它吃飽了的樣子,更別說「撐爆」了。其實這個問題很好回答,只要問問提這種問題網友自己的感受就有答案了。
  • 太陽每秒鐘消耗6億噸氫,怎麼不會變小呢?
    太陽的燃燒是核心部分在高溫高壓下,每時每刻都在發生著熱核聚變,每秒鐘有6億噸的氫聚變成5.958億噸的氦,少了的420萬噸的質量就轉化成了能量,以電磁輻射的形式,輻射到太空去了。我們地球分得了這些能量的22億分之一,就孕育出了滿球的生物生態,就有了我們這樣一些不太安分的人,吃飽了撐的,對這個給以我們生命能源的鼻祖指手畫腳。太陽質量為1.9891x10^30kg,按照每秒鐘燃燒6億噸氫,太陽的氫還可以燃燒1051億年。
  • 太陽每秒釋放的能量足夠人類使用上萬年,但人類還是存在能源危機
    太陽內部通過核聚變反應釋放大量能量,據估計,太陽每秒釋放大約380億億億焦耳能量,相當於人類當前生產力水平數十萬年消耗的能量,但是只有22億分之一能輻射到地球。太陽是地球生命的能量之源,人類使用的絕大部分能量,究其根源都來自於太陽,比如化石燃料是古生物通過光合作用固定下來的能量,水力發電是太陽能蒸發雨水,使雨水獲得重力勢能。根據恆星演化模型的推斷,我們太陽已經有45.7億年的歷史,化學反應肯定是無法維持這麼長時間的能量輸出,在太陽內部,主要進行著氫元素向氦元素的聚變,從而釋放大量能量。
  • 太陽照著地球,給地球送能量,地球的質量會增加嗎?
    ,那麼依據質能守恆定律來看,地球的質量是不是會被太陽照射而一直增加著?」 地球會因為被太陽的照射,會因為被太陽源源不斷的能量供應而出現能量轉化為質量,從而致使質量增加的情況嗎? 實際上,無論地球被太陽照射得多猛,甚至是說無論地球有沒有被太陽的能量照射到,地球的質量都是不可能會因此而發生明顯變化的。
  • 太陽為何燃燒40億年,每秒釋放420萬噸能量依舊生生不息?
    眾所周知,地球上所有能量都來源於太陽輻射,太陽輻射其實是指太陽正在自我燃燒,而地球是接受到了自我燃燒能量的一點點,大約佔了1/22億。這些數字不不意味著人類能夠使用的能量,換言之能夠被人類使用到的太陽輻射只有1/220,000000000000。
  • 科學家發現地球正遠離太陽,是什麼原因導致?或許和你也有關
    我們都知道太陽內部進行的是氫氦聚變,當兩個氫原子聚合成一個氦原子的過程中就會有一部分質量損失掉。科學家經過計算後發現,太陽每秒鐘大概會損失400萬噸的質量。對於我們來說,每秒鐘損失400萬噸是一個龐大的數字,然而,對於擁有龐大身軀的太陽來說,這一點質量連九牛一毛都算不上。但是,如果太陽質量長期這麼損失下去的話,日積月累,最終會影響它的引力。