地球是否因为植物的生长而变得越来越重?

2009年11月1日

WEIGHING_SCALES

5公斤显示在磅秤的表盘上。

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问题

地球变重是因为植物光合作用将能量转化为质量吗?如果是这样,这会影响地球的自转吗?

回答

事实上,我们过去已经研究过这个问题,答案是,事实上,是的,地球正在变重……

因为E=mc2,爱因斯坦著名的方程,(E)能量等于(m)质量,乘以(c)光速的平方。所以,如果你增加系统的能量那么质量也会增加。

太阳以化学能的形式向地球系统提供能量;它以光的形式到达,并通过光合作用转化为化学能。

因此,地球以植物化学吸收能量的形式增加了一点重量。

但是,与每年从太空降落到地球上的4万吨尘埃和物质相比,这简直是沧海一粟。

所以,总的来说,地球正在增加一点重量,因为生物圈中的植物从太阳那里获取能量,而太阳使地球变暖。

评论

显然,地球每年还会以气体(主要是氢和氦)的形式从地球引力中逸出9万吨。所以,如果我们把所有的东西放在一起,估计地球实际上是在变轻……每年减少约5万吨

当然,由于光合作用,地球的质量一定会随着时间的推移而增加?这个过程已经持续了几十亿年,远远超过了大气中气体元素进入太空的损失。

这个答案是为2012年BBC广播4频道的“多或少”节目准备的……

医学微生物学家兼广播员克里斯·史密斯博士试图提高公众对科学的理解,他表示,随着时间的推移,有一些因素会导致地球的质量增加或减少。188bet体育投注官网

史密斯博士在剑桥大学同事、物理学家戴夫·安塞尔的帮助下,使用了一些简单的计算方法,绘制了一份收支平衡表。所有数字都是估计的。

史密斯博士说,到目前为止,对地球质量贡献最大的是从太空降落到地球上的4万吨尘埃。

“(尘埃)基本上是产生我们的太阳系的遗迹,要么是分裂的小行星,要么是从未形成行星的东西,它们四处漂流。

史密斯博士说:“地球就像一个巨大的真空吸尘器,由太空重力驱动,吸入尘埃颗粒。”

地球质量增加的另一个不那么重要的原因是全球变暖。
这个问题的答案

它的重量正在变轻,每年减少约5万吨,但不是由于太空尘埃
一些因素包括:
收获:主要是来自太空的尘埃(如上图中的小行星),加上地球温度升高带来的能量增加
损失:主要是氢,加上一些氦和少量的能量损失

美国国家航空航天局计算出,由于气温上升,地球正在获得能量。史密斯博士和他的同事安塞尔估计,这些增加的能量使地球的质量增加了一点点——160吨。

这意味着地球的质量每年增加4万到4.1万吨。

他说,人口增长和新建筑不是一个因素,因为这两者实际上都是由地球上现有的物质组成的。

但总的来说,史密斯博士计算出地球——包括海洋和大气——正在失去质量。他指出了几个原因。

例如,地核就像一个巨大的核反应堆,随着时间的推移逐渐失去能量,而能量的损失转化为质量的损失。

但这是一个很小的数量——他估计每年不超过16吨。

向太空发射火箭和卫星,比如“火卫一- grunt”呢?史密斯博士认为这是不可能的,因为其中大部分会再次落回地球。

但还有别的东西让行星失去质量。像氢气这样的气体很轻,它们正从大气中逸出。

物理学家已经证明,地球每秒损失大约3公斤氢气。地球每年损失的氢大约有95000吨。

“发生这种情况的另一种非常轻的气体是氦气,而周围的氦气要少得多,所以我们每年损失的氦气约为1600吨。”

因此,考虑到得失,史密斯博士估计地球每年将减轻约5万吨重量,这还不到最近搁浅的意大利游轮“歌诗达协和号”总重量的一半。

显然,与世界的巨大规模相比,这是一个微小的差异,损失仅为0.000000000000001%。

我们应该担心吗?

这似乎是一个小数目,但世界是否有耗尽氢的危险?史密斯博士并不担心。

“清空地球上的海洋需要数万亿年的时间,而且由于地球只有大约50亿年的历史,可能比我们在这里的时间要长得多。”

188bet体育投注官网克里斯·史密斯博士和大卫·安塞尔是“裸体科学家”的成员,这是一个由剑桥大学的学者组成的团体,他们在BBC电台上播报科学问题

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