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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


紅葉說愛因斯坦的質能關係式告訴我們,物質和能量本身就是一回事兒,物質能以能量的方式釋放出來,而能量也可以轉變成物質。在我們的太陽系中,太陽是...

- 2019年4月30日00時59分
- 科學文摘 / 紅葉說

紅葉說

愛因斯坦的質能關係式告訴我們,物質和能量本身就是一回事兒,物質能以能量的方式釋放出來,而能量也可以轉變成物質。

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1.49億公里,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。

然而實際上卻又不是這樣的,因為太陽聚變所用的400萬噸物質轉變成的能量大部分都消耗到了太陽內部的活動中,比如造成太陽內部原子的勢能,以及帶給太陽的輻射壓等等,真正轉變成光線輻射出去的能量其實並不多,應該說連百分之一都不到,這些能量中的億分之一輻射到地球上,那麼按理說每秒鐘就有400克轉化成物質被地球吸收,一天下來也會有34.5噸的物質被地球吸收。

那麼真是這樣嗎?實際上又不是的,因為地球還會反射陽光,大部分的光線都被反射出去了,地球上剩不了多少,而且光線來到地球上時,先是在大氣層中和大氣分子撞擊消耗掉部分能量,照射到地面上後又加熱地表上面的物質會導致分子原子的熱運動,這一過程中又會消耗掉很多能量,這樣算下來其實沒什麼能量能轉化成物質,而是太陽的光能轉化成了其他的能量形式消耗掉了。

我們都知道地球上有很多植物,而植物都能進行光合作用,這種作用是以植物吸收光為前提的,那麼光合作用能增加植物的物質,從而導致地球上質量增加嗎?一般認為光合作用是將光能轉變成不同化合鍵的能量(即化學能),因此光合作用也不會增加整體質量。



所以,太陽光照射到地球上之後,並不會增加地球質量,因此雖然地球每天都經受太陽光照射,卻基本處於一種物質不增不減的過程中(但就光照而言),不過地球卻會受到小行星降落以及吸收宇宙塵埃的作用影響,這些都是會增加質量的。


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