一般來說,像“太陽消失1分鐘,然后又恢復(fù)正?!边@種事是不可能發(fā)生的,然而這只是個(gè)腦洞問題,我們不妨先假設(shè)有一種強(qiáng)大的力量能夠輕易地?cái)[布太陽,為方便討論,我們可以將他稱為“小強(qiáng)”(為什么取這個(gè)名字?因?yàn)樗α亢軓?qiáng)大咯)。
話說有一天小強(qiáng)路過太陽系,在看到閃閃發(fā)光的太陽后頓時(shí)大感興趣,遂將其取走,在把玩1分鐘后,又因?yàn)槟撤N原因?qū)⑻柗呕卦?。于是我們地球人就遇到了一個(gè)問題:如果太陽消失1分鐘,然后又恢復(fù)正常,地球會(huì)受到什么影響?太陽系會(huì)不會(huì)直接散架?
太陽是太陽系的“老大”,它強(qiáng)大的引力就像是繩子一樣束縛著自己“小弟”們乖乖地圍著自己轉(zhuǎn)圈,我們用大腳趾來想也可以想到,當(dāng)小強(qiáng)把太陽取走后,這根繩子就沒有了,那這幫“小弟”肯定就會(huì)撒歡地跑了,具體是怎么跑的呢?如果牛頓沒有講錯(cuò)的話,那么它們應(yīng)該都是以原有的速度沿著原來公轉(zhuǎn)軌道的切線做直線運(yùn)動(dòng)。
地球當(dāng)然也不例外,所以屆時(shí)的地球?qū)⒁源蠹s每秒30公里的速度直線運(yùn)動(dòng)1分鐘,經(jīng)過簡單的計(jì)算我們可以得出,這段距離高達(dá)1800公里。在此之后,太陽又恢復(fù)了正常,于是地球只有繼續(xù)乖乖地圍著太陽轉(zhuǎn)圈了,很顯然,此時(shí)的地球與太陽之間的距離變遠(yuǎn)了,會(huì)有多遠(yuǎn)呢?我們來分析一下。
因?yàn)榈厍蚴茄刂D(zhuǎn)軌道的切線運(yùn)動(dòng),所以如果我們把地球原來的位置、地球一分鐘后所在的位置以及太陽所在的位置這三個(gè)點(diǎn)連接起來,就可以畫出一個(gè)直角三角形,大概就是下面這個(gè)樣子(圖畫得不好,比例也嚴(yán)重不對,大家湊合一下,明白這個(gè)意思就可以了)。
知道這些之后,剩下的事情就好辦了,好吧,是時(shí)候用上我們初中時(shí)學(xué)到的知識(shí)了。
我們設(shè)上圖中的A點(diǎn)為地球一分鐘后所在的位置,B點(diǎn)為太陽所在的位置,C點(diǎn)為地球原來的位置,已知BC為150000000千米(日地平均距離),AC為1800千米,那么AB的長度是?在經(jīng)過一系列的計(jì)算后(主要是按計(jì)算器),我們得出了AB的長度大約為150000000.0108千米,也就是說在太陽消失1分鐘,然后又恢復(fù)正常之后,地球與太陽之間的距離增加了大約10.8米。
天文學(xué)家告訴我們,地球圍著太陽轉(zhuǎn)的圈是橢圓的,因此地球在轉(zhuǎn)圈的過程中,會(huì)有一個(gè)近日點(diǎn)和一個(gè)遠(yuǎn)日點(diǎn),這兩者的差距大概有500萬千米,但事實(shí)上,即使是這么大的距離差,地球受到的影響也是微乎其微的,最典型的例子就是,當(dāng)我們北半球是夏天的時(shí)候,地球卻在遠(yuǎn)日點(diǎn)的那一頭。
所以這新增的10.8米會(huì)對地球造成什么影響呢?我們再次用大腳趾來想也可以想到,這是可以忽略不計(jì)的。而因?yàn)榈厍虿⒉惶厥?,所以太陽系里的其他“小弟”的情況肯定也與地球大同小異,因此可以說,如果太陽消失1分鐘,然后又恢復(fù)正常,太陽系是不會(huì)直接散架的,地球也不會(huì)受到太大的影響。
但別高興得太早,地球沒事并不代表我們地球人就沒事,平常的時(shí)候,人家太陽隨便打個(gè)噴嚏我們?nèi)祟惗家o張半天,要是說太陽直接了消失1分鐘,人類卻啥事沒有,估計(jì)誰也不相信。
引力是一種很奇怪的力,雖然它非常弱小,但是它卻沒有反引力,并且還是長程力,這就意味著引力就可以無限疊加,所以宇宙中的那些質(zhì)量較大的天體上的物質(zhì),都會(huì)在自身引力的作用下在宏觀層面表現(xiàn)為類似流體的性質(zhì),當(dāng)這些物質(zhì)達(dá)到一個(gè)流體靜力平衡時(shí),它們就形成一個(gè)球體。
我們的地球也是一個(gè)球體,所以它也會(huì)在宏觀層面表現(xiàn)出類似流體的性質(zhì),在太陽引力的拉扯下,地球就會(huì)出現(xiàn)一定程度的形變。想象一下,本來太陽一直在拉扯著地球,突然太陽“松手”了,一分鐘后太陽突然又開始拉扯地球了,這會(huì)對地球造成什么影響?
沒錯(cuò),在這種情況下地球就會(huì)發(fā)生震顫,這種震顫體現(xiàn)在大氣圈就是大風(fēng),在水圈就是不正常的漲潮和退潮,而在巖石圈就是地震。不過好消息是太陽離地球非常遠(yuǎn),它的引力對地球自身結(jié)構(gòu)的影響相對較小,所以這雖然會(huì)對地球造成一定的影響,但也不至于會(huì)威脅到我們地球人的生存。
更大的影響則來自于太陽系中的那些質(zhì)量很小的小行星和彗星,它們速度快、數(shù)量多,對太陽的引力更加敏感,再加引力是以光速在傳播(愛因斯坦說的),它們在不同的位置受到引力變化影響的時(shí)間點(diǎn)是不一樣的,所以在太陽消失1分鐘然后又恢復(fù)正常之后,這幫“小家伙”就很可能會(huì)變得亂成一團(tuán),嚴(yán)重威脅到地球的安全。
另外要說的是,太陽在銀河系中并不是靜止不動(dòng)的,它隨時(shí)都在帶領(lǐng)著一幫“小弟”以大約每秒鐘230千米的速度圍繞著銀河系中心狂奔,大概如下所示。
這個(gè)速度就非常離譜了,要知道即使是在距離太陽最近的水星的位置上,也只需要每秒鐘67.7千米的速度就可以掙脫太陽的引力。所以在小強(qiáng)將太陽放回原處的時(shí)候,必須將太陽的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)恢復(fù)到與以前一模一樣,不然的話,太陽系就可能真的要散架了。