流星雨 水力发电竟然影响地球自转速度?未来的一天真的会有25个小时吗?


流星雨 水力发电竟然影响地球自转速度?未来的一天真的会有25个小时吗?
文章图片

流星雨 水力发电竟然影响地球自转速度?未来的一天真的会有25个小时吗?
文章图片

流星雨 水力发电竟然影响地球自转速度?未来的一天真的会有25个小时吗?


相对于地球来说 , 人类是渺小的 。 地球每天自顾自地转动 , 太阳每天东升西落 , 似乎和人类都没有什么关系 , 人类这么渺小的个体看起来似乎也完全无法撼动地球 。 但你知道吗 , 别看地球和太阳那么庞大 , 人类那么小 , 但人类真的已经影响到了太阳每天升起的时间 。为什么一天是24小时?
你小时候有没有思考过 , 为什么会有白天黑夜呢?为什么每天是24小时 , 不是23小时或者是25小时呢?相信很多人都这么想过 。 如果恐龙活到了现在 , 它会告诉你 , 在它们那个时代 , 一天只有23小时 , 足足比我们少了1个小时!有没有感觉三观被破坏了?我们想要搞清楚这个问题 , 首先就要明白 , 为什么每24小时 , 太阳就会起落一次 。
如果你见过地球仪 , 你会发现 , “地球”被固定住了 , 南北两极各一个点 , 连成一个轴 , 而地球就是绕着那个轴进行旋转的 。 作为一个球体 , 地球的转动是围绕着自转轴的 。
如果太阳的位置恒定 , 地球和太阳处在相对静止的位置 , 地球匀速自转 , 那么你在地球上的某一个点就能见证到太阳的起落 , 并且时间恒定 。 以我们的地球目前的自转速度来说 , 一天有23小时56分4.09秒 。
你可能觉得这个数字不对啊 , 一天有24小时 , 4分钟去哪儿了?
别着急 , 我们刚才是作了太阳恒定和地球相对静止的假设 , 实际情况是地球除了绕轴自转以外 , 还要绕太阳公转 , 一年就是地球绕太阳公转一圈的时间 , 大约为365.242193天 。 一圈是360° , 计算一下 , 地球一天下来绕太阳转也就不到1°的距离 。
别小看这个1° , 你可以自己做实验 , 地球自转一圈下来 , 太阳往前跑了不到1°的距离 , 地球就得多转将近4分钟的时间才能追回来 。
相信你现在应该大概明白了自转、公转和时间的关系 , 那你就应该明白 , 如果地球转得快了或者是慢了 , 你的一天就不一定是24小时了 。
是什么在影响地球转动?
我们都玩儿过玻璃球 , 都知道将玻璃球转动一下 , 一会儿就停下了 。 这是因为空气阻力、摩擦力等等在影响玻璃球的转速 。 但是我们的地球在宇宙中处于真空 , 感觉也没有什么阻力能影响它的转动啊?
实际上 , 影响地球的力量很多很多 。 牛顿的经典力学告诉我们 , 质量越大 , 引力越强 。 地球就被很多大质量天体的引力影响着 。
海浪拍打海岸 , 海水有涨有落 , 这一切是因为月球乃至太阳给地球施加了潮汐力 。 月球虽然很小 , 但是架不住它离咱们近啊 , 它的引力吸引了海水 , 所以在地球上形成了规律性的潮汐 , 所带来的效果就是地球与海水摩擦消耗自身自转动量 。
【流星雨|水力发电竟然影响地球自转速度?未来的一天真的会有25个小时吗?】这对我们的时间有什么具体影响呢?它导致了我们的一天总是比24小时长了那么一点点 。 从1972年起 , 我们已经给钟表加了27次润秒了 。
读到这里 , 你可能会想 , 这些是属于大自然的伟力 , 原理是搞明白了 , 但是人这么渺小 , 能和这些伟大的力量相提并论吗?
还真能 。 这其中又涉及到一个力学名词——转动惯量 。
为什么人类会对地球造成影响?
首先我们要搞明白 , 在力量一定的情况下 , 什么因素会导致自转速度发生变化?转动惯量 。 它其实就是一个旋转物体绕轴的质量分布的情况 。 如果质量分布发生变化 , 那么转动物体的转动惯量就会发生变化 。 质量越接近轴 , 那转动速度就会更快 。
关于这个 , 你看看花样滑冰就能大概明白了 。 当运动员在转动的时候伸出胳膊 , 质量外扩 , 转动惯量增大 , 速度降低 。 反之则转动速度加快 。
明白了这个原理 , 我们再来看 , 为什么说水电站会对庞大的地球的自转速度造成影响 。
水往哪里流?低处流 。 整个大自然中的水流最终是向赤道方向集中的 , 而人类为了水力发电和调节水流建设的大坝会阻拦水流的运动 , 将很多水留存在纬度较高的位置 , 靠近地球的自转轴 , 就造成了地球转动惯量的减小 。 自转加快了 , 一天就减少了 。

推荐阅读