如果地球突然停止公轉或者自轉,地球上的人和其他物體會被甩入太空嗎?
@習習很精彩地解釋了地球停止自轉後的現象,很奇怪的是這麼多回答中竟然沒有一個很認真地回答地球突然停止公轉後會發生什麼事?
先遵循其他回答者設定的假設:固定在地面的固體都足夠堅硬,不會被破壞,否則那畫面太美不敢看。
為了簡單起見,我在計算時採用近似數據:地球軌道半徑大約1.5億公里,那麼地球公轉線速度為大約29886m/s,每秒近30公里。
假如這起莫名其妙的停轉事件發生時,你所在的位置當地時間是午夜0點到中午12點期間,並且你正好處於室外,那麼你是幸運的,你位於地球公轉線速度方向的前方,現在沒有任何障礙物阻擋你起飛了,你會以30公里/秒的初速度飛離地球。
不用擔心你會因為與空氣摩擦而燒焦,因為空氣與你同在!它們和你一起起飛了,和你相伴的還有整整半個地球的人(此刻在室內的人會與另外半個地球的人一樣不幸)、動物、所有沒有固定在地面的物體以及大量的海水。太陽系又增加了數十億小天體。
因為空氣與你同在,所以你不會因為瞬間失壓和缺氧而死,但好景不會太長,所以你必須儘快穿上早已準備好的太空服(因為你預見到了地球停止公轉)。
你在飛離地球的時候還是會受到地球引力的作用,所以你會減速,具體減速多少我沒有計算,總之你不能取地球而代之,成為在原來地球軌道上運行的天體。
你的軌道會開始向太陽所在方向偏轉,使你離太陽更近一些。然後你損失的一部分勢能會轉化為動能,你圍繞太陽的速度會增加。
最終結果,就是你將以比地球軌道扁得多的橢圓軌道圍繞太陽運行,假如你沒有不幸地與其它天體相撞,那麼你將以一顆小行星的身份獲得「永生」(注意,永生二字有引號,因為這代表你只是永遠存在,而不是永遠活著)。假如你叫張三,你可以自稱為「張三星」或「小行星張三」,但這個名稱不會被國際天文學機構承認,因為此時已經沒有國際天文學機構了。
而那些處於中午12點到凌晨0點的另外半個地球的人類就悲劇了,他們將以30公里/秒的速度撞擊地面,成為肉醬……不,因為撞擊的能量十分巨大,他們可能會有一部分成為氣體(體重60Kg的人,撞擊時能量為2.68×10^10焦耳,相當於6.4噸TNT當量,接近最大的常規武器當量,或者2千萬顆AK74步槍子彈同時擊中你)。
不過也不必為他們惋惜,因為即使他們沒有在停轉時撞死,他們也會很快毀滅,因為地球會帶著留在上面的所有東西,以自由落體運動方式墜入太陽。
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評論區有人問:假如地球停止公轉而非停止運動即地球沿現軌道切線飛出會怎樣?
這個問題非常有趣,我把我的回答提到正文中來,方便大家討論。
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假如地球停止公轉而非停止運動即地球沿現軌道切線飛出會怎樣?
——這個問題比題主的問題可能更加複雜,因為要先了解地球為什麼會突然切線飛出去?
最容易想到的可能性,就是太陽突然沒有了(不是熄滅,不是爆炸,而是憑空消失了,比如被神給抹去了),那麼地球上不會有任何可以被人感覺到的力學效應,一切看起來都還是那麼正常,但是地球從此就進入永久的黑暗中,並且不久之後就會被凍住,連空氣都會凝固。
另一種可以解釋的,是萬有引力常數突然變成了0,宇宙中沒有引力這個東西了,那麼我們從此自由了,大家都會變成無拘無束的天體,你可以通過放一個屁的方式離開地球。
然後所有的恆星都會膨脹冷卻,核反應停止,然後熄滅,灰飛煙滅(構成恆星的氣體在還沒有來得及凝固,就已經因為沒有引力約束而四散了),白矮星,中子星和黑洞也會立即爆炸崩解,宇宙中所有靠引力維持的結構都會崩潰,星系潰散,星系團消失。相反像我們這樣的靠電磁相互作用維持的系統反而會成為宇宙中最大的天體。
有人可能會提到,以上兩種方式我都不想要,我只是假設地球被什麼東西撞了一下,獲得了足以離開太陽系的速度……
假設真有這麼猛烈的撞擊,並且地球又堅固到不會被撞碎,但地球也絕對不會以切線方向直直地飛走,只要太陽還在,地球就只能沿曲線軌跡飛行,除非它的方向正好指向太陽的質心或者正好相反。
好吧,還有一種可能性,地球不是被什麼撞了一下,而是被神裝了一台可以精確控制的大推力發動機,這樣可以了吧?我們就是要確保地球精確地按切線方向筆直飛行……
如果是這樣,那麼會發生什麼事,就要看神的心思了,他可以通過調節,獲得不同的加速度,以達到不同的效果。
如果神只是想玩一下地球,並不在乎地球人的感受,那麼加速度可以很大,其效果可能和讓地球突然公轉速度降到0差不多。
如果神是善良溫柔有愛心的,他會小心呵護人類,讓加速度小到地球人感受不到,那樣我們就不會有任何不適,只是我們會發現太陽一天天在變小,地球一天天在變冷。不過神既然有愛心,他一定會適時地給我們一個替代的光源。
當然,如果人類科技足夠的發達,幾十億年後太陽即將毀滅,我們又捨不得拋棄心愛的地球,也可以用這種方式把地球開走。
早上剛用軟體模擬了一下軌跡,然後發現 @一貫正確 已經寫回答了~這個回答作為補充吧
地球停止公轉,情況無非三種:墜入太陽/主動離開/被動離開,本文主談地球本身,至於地球上的人或事物……其實後果是很明顯的
墜入太陽就是落入太陽表面;提高動能主動離開太陽系算一種;太陽被解體導致太陽系不復存在、公轉不成立又算一種,第一種熱死,後兩種或許會凍死
牛頓老爺子說了地球繞太陽公轉是「神的第一推動力」,啊呸,太陽系已經是一個接近穩定的系統,想改那動能都是天文數字,卡爾夫肖基I級文明都沒到的地球文明,做不到三種情況下任何一種。雖然如此,具體腦洞具體分析吧~
第一種情況下,我們假設地球瞬間變了個方向,不走切線,直接朝太陽飛過去,進入6000度的光球層——或者被100萬度的日冕烤一烤~抑或是擦過洛希半徑被撕碎,這麼做需要海量的角度和動能,大氣、水、任何生物不會有任何倖存的可能性。在被太陽的光和熱炙烤之前,過於殘酷的加速度將直接摧毀地球上人類的肉體,以及大部分人造建築。地球繞太陽公轉速度約為30.3km/s,突然將這一速度降至0,公轉停止,3個月後,地球就消失了。當然訓練有素的飛行員在設備輔助下能承受9g加速度,16g的加速度必死無疑,突然將地球運行方向調整90度,生物圈不會熱死,會被加速度殺死的。
當然也可以假設緩慢減速——有朝一日人類文明遠走他鄉,希望「清理痕迹」的話,這樣走出的是一條螺旋線,剩餘生物圈或許將經歷溫水煮青蛙的方式。需要指出的是,地球撞擊太陽並不是單次的公轉速度驟減就能做到的。新橢圓軌道的近日點速度會遠高於30Km/s,公轉速度得一直降。將繞太陽公轉速度調至20km/s,會出現橢圓軌道,在水星軌道內的地球溫度超過了80度,如果考慮大氣層的保溫作用,這個時候沒撤離的吃瓜生物或許全熟了
在經過多次小百分比的減速後,地球成了第二個飛馬座51b_百度百科,好吧質量差了點。或許這樣的環境有助於產生硅基生命?再次減速,地球以華麗的螺旋形撞上了太陽
第二種情況,通過加速獲得大於引力勢的動能,類似於大劉的小說流浪地球的劇情,在地球上第三宇宙速度在16.7km/s,地球軌道處脫離太陽系要求的逃逸速度約30km/s(與公轉速度同),二者相加約46km/s。或許緩慢的多次加速只是會讓地球陷入寒冬——如果文明具有這樣的能量,那麼它也有同樣的能量讓自身不陷入寒冬。
當獲得的動能相當於一次性將地球加速到44km/s(下圖上半圖)時,地球的軌道成了華麗的繞日橢圓,當速度一次性加至46km/s(下圖下半圖)時,脫韁的野馬出現了,從2016年11月20日突然加速,2017年越過木星軌道,2036年越過冥王星軌道,越跑越遠,當然這個勉強的逃逸速度會使得地球在接近弓形激波的路上越來越慢
當然,這16km/s的加速度並不需要一步到位,用10年來加速,加速度可以降到0.02以下,或許真會像大劉的小說里一樣。花上更長的時間,或許可以將加速度縮小至赤道與兩極的差距之內(0.052m/s,https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%83%E3%81%AE%E9%87%8D%E5%8A%9B)當然海洋冰封固氮雪花的極度深寒也將使現有的大氣層不復存在,藉助地熱和核聚變或許能於地下安居。地下越深溫度越高,如果是火山附近地下的溫度就更是高得可怕
第三種情況,太陽直接被摘除,不是大劉《三體》里187J3X1那個死法,也不是瞬間坍縮成黑洞,而是另一種另一個回答里提到的太陽直接憑空消失。還是以2016年11月20日開拍,直接在軟體中刪除太陽。在這一情形下公轉是瞬間停止的,所有繞太陽天體驗切線飛出。2017年12月,地球表面溫度降至-20度,2023年9月地球飛過原海王星軌道,表面溫度降至-80度,地面開始降下乾冰。隨後溫度會一降再降,這時只有地熱和核動力能提供文明賴以生存的火種,2045年,液氮和液氧在地表川流不息,2060年,固態氮的雪花從天空降落。如果16000m/s的加速度花4年時間進行加速,上文年份數字各自+4,則重力加速度只會在0.05g,也就和日常坐電梯時的加減速差不多。當然溫度和重力加速度的變化再慢,其他次生效應估計還是少不了
我來回答問題中的「自轉」部分:不行。因為自轉的速度還是太慢,即便在赤道上也不可能飛太遠。
下面來聊zhuan聊zai如果地球突然停轉會發生的好玩的事情:
首先推薦一本書:
以及推薦整個《what if》系列。松鼠會有中文翻譯版:科學松鼠會 " What if
地球「突然」停止轉動這個問題在《what if》的書裡面有詳細的解釋:
http://io9.gizmodo.com/xkcds-creator-explains-what-would-happen-if-earth-stopp-1625068208
1)全球性的超級颶風掃平一切
就算是碉堡也撐不住
2)很有愛的一點,不管是什麼原因讓地球停止轉動,月球都會不離不棄的通過潮汐作用把地球重新轉起來!可能會轉的慢很多。。。但是人家月球mm已經儘力了啦
謝邀
在眾多地質學問題邀請中突然出現這麼一個物理題真是一股清流.... 這個問題用高中物理就可以解決,可惜上了大學以前的很多知識點都記不清了,所以我也不好沒有依據的妄下結論。
關於「自轉」部分,高中狗用動量守恆進行一下不負責任的解釋
以下內容沒有任何科學及實驗理論依據,如果有什麼不對的地方,你tm來打我呀~
設地球及與地球緊密相連的物體總質量為M,剩下所有可以在地球上自由活動的物體總質量為m,地球沒有停止自轉前自轉線速度為V。
則地球停止自轉前總動量P=(M+m)V
若上帝此時用某種神秘力量使M的速度V突然消失
則停止自轉後總動量P"=mV
因自由活動物體與地球表面有摩擦力,所以M與m動量有傳遞
所以mV=(m+M)V"
V"=mV/(m+M)
假設所有物體能承受的摩擦力足夠大,設所有物體與地面總摩擦力為f
衝量I=ΔP=P–P"=MV
地球與地球上所有物體達到共速的時間為t
t=I/f=MV/f
結論:地球會在 MV/f 的時間內重新獲得自轉線速度 mV/(M+m)
嗯。。成功幫助大家把動量守恆的公式複習了一遍,感謝各位堅持看到最後,謝謝。地球表面的物體隨地球一起自轉轉動,線速度是很大的,在赤道上約1700公里/小時,但遠小於第一宇宙速度7.9公里/秒。因此,地球突然停止轉動,物體拋不到太空中。由於高速運動的物體貫性大,所有表面物體瞬間倒塌甚至飛起(城堡也等不到《What if》中的颶風颳起就倒了)。海水會湧上陸地,淹沒所有大陸。大氣也有貫性,相對於地球繼續高速運動,形成颶風。
我是胡說的
如果地球可以突然停止,那地球一定得非常非常非常堅固,不然地球可能會解體,即便沒有解體,也會飛沙走石,海嘯,颶風。
人的話,假設地球不會毀滅,那麼:
地面任意點的線速度可用公式465cosy米/秒來計算(y為任意點的地理緯度).例如,赤道上的線速度為:465cos0°米/秒=465米/秒,即赤道上一個點,24小時可運行40000多公里.通過此公式,可以求出緯度30°、60°、90°(兩極)各處點的線速度分別為403米/秒、233米/秒和0米/秒.北京的地理緯度是北緯39°54',線速度為356.7米/秒.也就是說,北京的居民即使原地不動,其實他們隨地球運動的速度比聲音的傳播速度還快.(來自百度)。
在地磁南北極的居民以及動物的反映應該不太大,而在赤道附近,由於本身具有的線速度突然變為0,假設停轉之前的線速度為400米每秒,我們把單位換算一下,400米每秒約等於400×3.6=1440公里每小時。那麼大概中國地區的線速度以700來計算,所以,當地球突然停轉,我們將以汽車700邁的速度撞向東方。
題主可以去看一部紀錄片,叫做地球停轉之日。拍的不錯
停止自轉這個點,很想推薦日本科幻小說家小松左京寫的科幻作品《暗夜未央》,講述了日本深夜時候地球停止了自轉,由此陷入寒冷的漫漫長夜。小說描寫的氣氛很棒。
抱歉,知識水平導致答非所問,坐等優秀答案
我只知道會甩出屎
星噬_百度百科
這個遊戲應該可以很好的幫樓主理解很多物理現象。但是上面的任何動物就模擬不出來。
地球停止公轉其形態如同地球低軌道衛星若沒動力效正軌道墜入恆星跟衛星墜入地球一樣的。因此宇宙是人類文明未來發展的方向。
其效果與地球遭遇一次巨大的衝擊一樣。
西方國軍隊在邊境向東方國發射了一枚榴彈炮,悲劇的是這顆炮彈最終卻落回了西方國……
會。主要是公轉突然停止後,地球表面物體會由於慣性繼續以地球的公轉速度運行。最終會基本在地球繞太陽運行的軌道附近繼續繞太陽運轉。而地球會徑直飛向太陽。看起來人是被甩出太空了。
公轉平均線速度:約9.4億千米/每年,即約29.807km/s;
遠日點與近日點不討論;
自轉速度:赤道周長除以時間,即40075.7km/24h≈0.4638km/s,等價於1669.82km/h;
第一宇宙速度,即沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度,也叫環繞速度:7.9km/s;
第二宇宙速度,是脫離地球引力束縛所需的最小速度。若不計空氣阻力,它的數值越為:11.2km/s;
第三宇宙速度,是從地球起飛脫離太陽系的最低飛行速度,約為:16.7km/s;
第四宇宙速度就不討論了,只有絕對值而已,暫時沒有準確值,絕對值:120km/s;
看數字,自轉停下來,時速1669.82公里運動,這速度,環繞地球都不行;
改:公轉要是停下來,來個星系旅行還是有問題OTZ。
添加:以上僅考慮速度的大小,沒有加入方向進行討論。
評論里的一位知友的回復:第三宇宙速度是以地球為參照物的,如果以太陽係為參照物,那就是公轉速度+第三宇宙速度
受教了,謝謝。
忽然停止公轉或自轉?
先說公轉。公轉停止,還忽然,結果肯定是地球解體!地球公轉的動能是1/2mv^2,釋放的能量能把地球完全氣化到20萬度。好吧,假如不氣化,不解體,地球上能移動的物體基本都被拋入太空了。
再說自轉突然停止。是不會被拋到太空這麼遠的,最多拋出幾公里到幾百公里的樣子。至於人類的命運,基本是滅絕。首先陸地上的人,除了兩極,全部在幾秒內屍骨粉碎。活著的只有在太空站里的個別人,以及在海洋上的幾十萬人。不過,太空站的人恐怕難以堅持幾年的,餓死或憋死了。最有可能存活下來的是船員。
首先,他們發現他們的船隨著海水一起被拋向東方,船被海水包圍,衝擊,解體,大部分人被撞死了。然後,由於海水的緩衝,少數幸運者被衝上岸。這樣估計能活下幾千人?一千人?
事情沒這麼簡單,由於離心作用的消失,低緯度的水流向高緯度,海陸分布改變,高緯度的人逃不過一劫。
倖存的幾千人在破損的地表,忍受著颶風。如果僅是這樣還好,最後可能會活下一千人,幾百年後人類又開始壯大了。可是,火山來了,巨型火山改變了大氣,火山灰遮天蔽日。由於地球停轉,一邊火熱一邊嚴寒,終於,在題主提出問題後的幾年內人類徹底滅絕。
假設地面突然停止,且地面和地面上的物體都是剛性不破碎的。我們會因為慣性被向東拋出,但是因為我們的速度達不到第一宇宙速度,所以並不能逃逸出地球,只會在動能消耗完後落回地面。
自轉不會,公轉會
要是現在突然停止自轉我們踏馬的後半生就要生活在黑暗中了!!!! 假如還有後半生的話&手動滑稽
現在再來補一發。如果現在突然停止公轉我後半生就要生活在寒冷的冬天了!
還他媽的一直是晚上。
根本不用算。如果停轉人能飛進太空,那不停也會。在太陽系這個參照系下,地球上的人就是一直在做圓周運動,會不會脫離地球取決於轉速。這個速度根地球是否突然停轉無關
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