ZC:转过的角度是固定的,设原来的速度为a,时间180min,减慢后需要185min,设减慢后速度为x,即 180a=185x,x/a=0.973。
使用公式e=Iw^2/2计算,w为地球转动的角速度。因为x:a=0.973,约掉I/2,E(x):E(a=0.937^2,也就是0.947。
假设地球是完美球体,密度均匀的话,自转的动能就是2.58×10^29J。一方通行夺取到的能量就是1.37×10^28J。史上著名的“沙皇炸弹”(TNT当量5000万吨)爆炸的能量约为2×1017J。一方通行的夺取到的能量是其655亿倍。美国目前最大当量测试弹头Castle Bravo当量为1500万吨TNT,能量为6.3×10^16J,一方通行夺取到的能量就是其2100亿倍。
Wiki百科:旋转动能
互动百科:爆炸当量
ZC:这里不能用牛顿运动定律来算,因为高速运动下经典物理是不适用的
ZC:说一个知识,高速物体在空气中移动产生高温并不是因为摩擦,因为超过音速后空气会被高速排开,自物体前端形成一个锥形。高温产生的原因是空气在物体前部被极限压缩。陨石冲入大气层时产生高温就属于这种情况。
另,不清楚这里的温度单位是华氏度还是摄氏度,太阳表面的温度约5500摄氏度,9900华氏度,中心温度约15000000摄氏度。47兆如果是华氏度的话,约等于26兆摄氏度。无论怎么算,一方通行这里都是造出小太阳了。
ZC:但是一方通行有矢量控制,所以是没事的。换言之,周围的要倒霉了。同时,一方通行还可以操纵光的方向,让47×10^12度的激光直射阿雷斯塔的大厦……
一方通行果然是大杀器呀!!
ZC:这里大神把一年按分钟算,原本一年是365日,一日按24小时算,算法是一年=365×24×60=525600分钟,现在公转一周依然是525600分钟,但是一日变成了24小时40分,所以一年=X ×(24×60+40)=525600,X=355,于是一年只剩下355日了。
很多人对世界大乱没有直观感觉。这里说个影响最直接的例子。
全球卫星定位系统的工作方式是这样的:地面的目标发出信号给轨道上的4个卫星,4个卫星根据接收到信号后会推算出各自相对于目标的坐标,然后就能计算出目标的坐标。但是信号的传递是有时间差的,四个卫星不可能同时接收到信号,并且卫星相对于地球也是运动的,接收到信号时卫星的位置已经和目标发出信号时不一样了,因此卫星需要通过计算这个时间差内自身相对地面移动了多少,反推出目标发出信号时自身所在的位置。
如果地球自转突然变慢,那么卫星接收到信号的时间和原来就会出现变化,而这个变化量是不会得到修正的。于是卫星最终对目标位置的计算就会出现偏差。结果就是所有使用卫星定位的单位都陷入瘫痪,最直接受影响的是全球的航班。全球航班同时延误会引发恐怖的连锁效应。
有兴趣的话可以看看国家地理杂志的纪录片《巨变之后:当地球停止转动》。youku上有很多资源:http://v.youku.com/v_show/id_XMTg2OTk1MTg4.html
【1】
“量子涨落:测不准原理允许的虚无空间状态的暂时性变化。量子测不准原理允许从完全全空无一物中间出现少许能量,前提是该能量在很短时间内重归消失(涨落涉及的能量越小,它持续的时间越长)”
【2】
动量p和位置q,它们真正地是“不共戴天”。只要一个量出现在宇宙中,另一个就神秘地
消失。要么,两个都以一种模糊不清的面目出现。海森堡很快又发现了另一对类似的仇敌
,它们是能量E和时间t。只要能量E测量得越准确,时刻t就愈加模糊;反过来,时间t测
量得愈准确,能量E就开始大规模地起伏不定。而且,它们之间的关系遵守相同的不确定
性规则:
△E×△t > h/2π
各位看官,我们的宇宙已经变得非常奇妙了。各种物理量都遵循着海森堡的这种不确定性
原理,此起彼伏,像神秘的大海中不断升起和破灭的泡沫。在古人看来,“空”就是空荡
荡无一物。不过后来人们知道了,看不见的空气中也有无数分子,“空”应该指抽空了空
气的真空。再后来,人们觉得各种场,从引力场到电磁场,也应该排除在“空”的概念之
外,它应该仅仅指空间本身而已。
但现在,这个概念又开始混乱了。首先爱因斯坦的相对论告诉我们空间本身也能扭曲变形
,事实上引力只不过是它的弯曲而已。而海森堡的不确定性原理展现了更奇特的场景:我
们知道t测量得越准确,E就越不确定。所以在非常非常短的一刹那,也就是t非常确定的
一瞬间,即使真空中也会出现巨大的能量起伏。这种能量完全是靠着不确定性而凭空出现
的,它的确违反了能量守恒定律!但是这一刹那极短,在人们还没有来得及发现以前,它
又神秘消失,使得能量守恒定律在整体上得以维持。间隔越短,t就越确定,E就越不确定
,可以凭空出现的能量也就越大。
所以,我们的真空其实无时无刻不在沸腾着,到处有神秘的能量产生并消失。爱因斯坦告
诉我们,能量和物质可以互相转换,所以在真空中,其实不停地有一些“幽灵”物质在出
没,只不过在我们没有抓住它们之前,它们就又消失在了另一世界。真空本身,就是提供
这种涨落的最好介质。
现在如果我们谈论“空”,应该明确地说:没有物质,没有能量,没有时间,也没有空间
。这才是什么都没有,它根本不能够想象(你能想象没有空间是什么样子吗?)。不过大
有人说,这也不算“空”,因为空间和时间本身似乎可以通过某种机制从一无所有中被创
造出来,我可真要发疯了,那究竟怎样才算“空”呢?
*********
饭后闲话:无中生有
曾几何时,所有的科学家都认为,无中生有是绝对不可能的。物质不能被凭空制造,能量
也不能被凭空制造,遑论时空本身。但是不确定性原理的出现把这一切旧观念都摧枯拉朽
一般地粉碎了。
海森堡告诉我们,在极小的空间和极短的时间里,什么都是有可能发生的,因为我们对时
间非常确定,所以反过来对能量就非常地不确定。能量物质可以逃脱物理定律的束缚,自
由自在地出现和消失。但是,这种自由的代价就是它只能限定在那一段极短的时间内,当
时刻一到,灰姑娘就要现出原形,这些神秘的物质能量便要消失,以维护质能守恒定律在
大尺度上不被破坏。
不过上世纪60年代末,有人想到了一种可能性:引力的能量是负数(因为引力是吸力,假
设无限远的势能是0,那么当物体靠近后因为引力做功使得其势能为负值),所以在短时
间内凭空生出的物质能量,它们之间又可以形成引力场,其产生的负能量正好和它们本身
抵消,使得总能量仍然保持为0,不破坏守恒定律。这样,物质就真的从一无所有中产生
了。
许多人都相信,我们的宇宙本身就是通过这种机制产生的。量子效应使得一小块时空突然
从根本没有时空中产生,然后因为各种力的作用,它突然指数级地膨胀起来,在瞬间扩大
到整个宇宙的尺度。MIT的科学家阿伦•古斯(Alan Guth)在这种想法上出发,创
立了宇宙的“暴涨理论”(Inflation)。在宇宙创生的极早期,各块空间都以难以想象
的惊人速度暴涨,这使得宇宙的总体积增大了许多许多倍。这就可以解释为什么今天它的
结构在各个方向看来都是均匀同一的。
暴涨理论创立以来也已经出现多个版本,不过很难确定地证实这个理论究竟是否正确,因
为宇宙毕竟不像我们的实验室可以随心所欲地观测研究。但大多数物理学家对其还是偏爱
的,认为这是一个有希望的理论。1998年,古斯还出版了一本通俗的介绍暴涨的书,他最
爱说的一句话是:“宇宙本身就是一顿免费午餐。”意思是宇宙是从一无所有中而来的。
不过,假如再苛刻一点,这还不能算严格的“无中生有”。因为就算没有物质,没有时间
空间,我们还有一个前提:存在着物理定律!相对论和量子论的各种规则,比如不确定原
理本身又是如何从无中生出的呢?或者它们不言而喻地存在?我们越说越玄了,这就打住
吧。
参考资料: 《大宇宙百科全书》(约翰·格里宾);《上帝掷骰子吗——量子物理史话》
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