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本文目录

  1. 旱晨太阳大而冷中午太阳小而热为什么孔子为什么答不了这个问题
  2. 为什么地球绕太阳公转会有夏热冬冷呢
  3. 科学解释:真空不传热,地球是怎么接收到太阳的热量的
  4. 太阳会自转吗如果会,两边热度是否相同

旱晨太阳大而冷中午太阳小而热为什么孔子为什么答不了这个问题

太阳光的辐射原理造成的自然现象。折射原理还造成了中午的太阳小,早上的太阳较大的自然现象。

中午,太阳接近直射,而早晨,太阳是斜射的,所以中午比早上热。

中午,穿透力较强的红光和橙光均能穿过大气层,太阳看起来是橙色的。太阳小接近实像。

而早晨,只有穿透力最强的红光能穿过大气层,所以太阳看起来是红色的。太阳较大接近虚像。

这两件事的原因均因阳光辐射原理。中午太阳接近直射,而早晨,太阳是斜射的。

孔子那时代对天文知识不甚了解,自然不知所以然。属于正常现象,自然规律需要后天摸索总结。

为什么地球绕太阳公转会有夏热冬冷呢

一,首先我们要知道人类的家园是一颗不太规则的球体,它本身绕自转轴(赤道465M/s的速度,)旋转运行,这个运行就产生了昼夜交替,需23(nour)56(min)。

二,地球在自转的同时绕太阳以每秒29.79KM/s的速度沿着偏心率很小的椭圆轨道公转运行,用365(h)6(nour)行10亿KM为一年(日平均1.5亿KM),地球的这个公转产生了季节的交替。

三,地球自转与黄道面呈23.26度的夹角,以太阳在黄道上的视位置为依据,求春风秋风或冬至夏至,四立等节气太阳光角的变化,地球的吸热量就不同,引起了昼夜长短温度高低变化,(6月22,12月22)为光角差最大,也就是暑夏冷寒。

科学解释:真空不传热,地球是怎么接收到太阳的热量的

温度到底是什么?

其实要了解地球是如何接收太阳热量的问题,我们就得先来看看了解一下:温度到底是什么?

关于这个问题,物理学上有严格的定义,不过,这里我们仅仅需要从微观的视角来看,我们都知道物质都是由原子构成,原子其实并不是整齐地排列在一起。实际上,它们是非常凌乱地到处乱跑。

那这和温度有什么关系呢?

科学家发现,温度的本质上就是微观粒子热运动的剧烈程度。具体是什么意思呢?

同样是到处乱跑,分子也有运动很剧烈和不怎么剧烈的差别。当分子整体运动的特别剧烈时,温度就很高。当分子整体运动的并不是很剧烈时,温度就相对降低。我们用分子的平均动能来描述:

分子的平均动能越大,温度越高;

分子的平均动能越小,温度越低。

太空不是真空,也不是绝对零度

通过上文的讲述,我们了解了温度的本质。但这里要多补充一点,那就是温度要体现出来,需要足够多的分子数,这是建立在大规模统计之上的结果,而不是说几个分子就能够成立的。

平时,我们常说宇宙是真空的,或者宇宙是绝对零度的。实际上这两个说法是错误的。具体是咋回事呢?

这里我们来简单的科普一下,首先,太空确实很空旷,这点确实没有错。我们可以通过宇宙学理论来计算宇宙的平均密度,这个密度的水平大概就是一立方米不到一个氢原子的水平。在地球上的任意一个实验室中都无法做到这个程度的“真空”,但毕竟还是有“原子”,因此,太空并不是真空的。不过,由于微观粒子数量实在太少,因此,太空并不能够很好地显示出温度来。

很多人都以为宇航员如果暴露在太空中会被冻死,通过这段讲述,你应该就会知道,宇航员其实并能够感受到太空的温度,更谈不上冻死,实际上,人如果暴露在太空中,要么憋死,要么体液沸腾而死。

除此之外,太空也不是绝对零度,具体来说,这个温度应该是比绝对零度高2.7度,记为2.7K。这个温度来自于宇宙大爆炸残留下来的“余温”,也被我们称为宇宙微波背景辐射,目前我们可以通过探测器来探测到它。

地球如何接收太阳的热量

了解了上述的情况,我们再来看看地球是如何接收太阳的热量。一般来说,热量的传递分为三种方式分别是:

热传导热辐射热对流

地球接收太阳的热量属于热辐射。

具体来说是这样的,太阳的内核在发生核聚变反应,4个氢原子核通过核聚变反应生成氦-4原子核,同时损失一部分质量,这部分质量以能量形式,或者我们说是以电磁波的形式向外传播。

在这个过程中,太阳每秒要损失420万吨的质量,这部分质量都以能量的形式传递出去的,我们可以通过质能等价公式E=mc^2来计算这个能量的大小,这是一个十分巨大的数字。

为了帮你理解这个数量级差异,就拿钱来做比喻。这相当于太阳每秒钟要向太空扔掉70亿,而被地球接收到的仅仅只有3万左右,而人类真的利用上的只不过3元而已。

这里补充一点,太阳是一个等离子体,因此,产生的光子要跑到太阳表面大概需要14万年的时间。从太阳表面达到地球,整个过程大概需要8分20秒的时间。

太阳产生的光子在经过太阳和地球中间的这段路程时,就像上述所说的,因为太空十分空旷,所以并没有受到什么阻挡,可以直接抵达地球。

由于地球是一个密度巨大的物体,分子数远远高于太空,这些构成地球的分子会吸收来自于太阳的辐射,将其转化为分子的热运动,当分子的热运动变得剧烈,地球的温度也就开始升高了。所以,地球能够接收太阳传递过来的热量,最根本的原因就是地球的密度足够大,构成地球的分子数可以直接把太阳辐射过来的光子接收到,并转化为热运动。

太阳会自转吗如果会,两边热度是否相同

太阳当然是会自转的。直到今天,人类也没有在宇宙中发现一颗不自转的行星或恒星,只是快慢有别罢了。早在四百年前,科学家就已经通过观察太阳表面“黑子”移动的方法确定了太阳的自转,并搞清了它的自转周期。如今,人们又发现太阳的自转并不均匀——纬度越低自转越快。

太阳的自转

太阳赤道附近的物质自转最快,转一周需要24.47天;太阳两极的自转速度就慢得多了,转一周得35天。这其实不难理解,毕竟太阳是一颗气态恒星,而不是固体。

其实太阳强大而复杂的磁场就是因为自转不均匀形成的——它不只是不同纬度转速不同,从里到外各个圈层的转速也不一样。内外层转速的差别,使得不同深度的各层变得像发电机的“定子和转子”,电磁场就这样产生了。

太阳两侧会发生什么

太阳自转并不会导致“两边”温度不同,但从地球上看,太阳自转确实会让它“两边”发出的光有所不同。为了方便说明,请看下面的GIF图。

这是张被加速N倍的太阳自转示意图,从中我们可以看到,它的“左侧”是向着地球方向运动的;而它的“右侧”则是朝远离地球的方向运动的。这就造成一个现象,在我们看来,从太阳左侧发出的光波是被压缩的,看起来偏蓝;而从太阳右侧发出的光波被拉伸了,看起来偏红。当然肉眼是察觉不差异到的,得用光谱仪什么的才行。这就是所谓的“多普勒效应”了,跟火车接近到远离时的声音差异一个道理。

恒星两侧光波频率的差异,使人类多了一种研究遥远恒星的可靠手段。

非野生天文学家们是怎么知道遥远恒星的自转速度和预期寿命的呢?上面说到,恒星旋转时,它的一侧向地球转动,而另一侧向外转动,因此两边的光会产生蓝移或红移。由此可以推算出,自转较快的恒星光谱谱线更宽(红移和蓝移值都很大),较慢的恒星则较窄。根据一颗恒星的光谱宽度,就可以计算出它的自转速度了。

天文学家认为,快速旋转的恒星比缓慢旋转的恒星更容易保持在主序带上(存活时间更长),因为恒星旋转得越快,它内部的物质流动越剧烈,也就越能将外层的氢气混到核心。聚变反应只在恒星核心进行,核心接受的氢元素越多,恒星的寿命也就越长。

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寒冷的早晨