地球可以成為平的嗎?

假如地軸始終不偏,理論上轉速在某一臨界值以下(@陳浩 老師提示參考目前第一宇宙速度)且轉速快到可以導致明顯地球形變時,地球可以變成餅狀。這個情形可能發生嗎?如果發生的話地球生物會發生什麼樣的變化?


我最終還是忍不住算了一下。思路如下

相對與地球半徑,山和谷這樣的波動可以忽略不計,地球表面基本是光滑的。

我們到處走動,豎直方向上不做多少功,也就是勢能基本沒有變。

因此地球表面基本是一個等勢面

由於在旋轉參照系中,這個勢能有兩部分:引力勢能和離心勢能。球坐標下,他們加起來如下

注意地心處離心勢能為零,引力勢能負無窮;無窮遠處離心勢能負無窮,引力勢能為零。用wolfram畫了一下類似的勢能,等勢面是扁球。

圖中一個圈代表一種可能的地球形狀,對應於不同的地表勢能。地球質量設為常數,圈越大密度越小。

接下來就是代入GM這個常數,調整角速度的值,看對等勢面有什麼影響。

我懶得做了。僅在上面的圖中改一下參數,得到轉速加快有下面的結果。

結論是轉速加快地球會變扁。

但同時也看到,密度不夠大的話,地球會無法承受離心力,在變得更扁之前崩潰。


1. 在地球本地參考系裡面,重力(萬有引力)是保守力,有重力勢(gravity potential);慣性離心力也是保守力(因為慣性離心力場的璇度為0),有慣性離心力勢。

2. 假定地球是相對柔性體,在旋轉情況下,旋轉地球表面是等勢面。同意陳老師,呵呵。

3. 根據這個判據,不難計算出在旋轉情況下這個柔性體的形狀是橢球。轉速越快,橢球會越扁。

4. 高速旋轉情況下的超扁橢球,在出現自身或環境參數擾動(perturbation)的情況下,會失去穩定性,而離解為衛星系統(如:地-月系統,或者土星-土星環系統)

5. 作為一個極端的理論可能性,假如地球足夠柔軟,有足夠的粘性,而且表面張力足夠大的話,是有可能旋轉成一張餅的,就像一張」印度甩餅"。不過實際的地球特性離這種假定相差太遠了

6. 樓主的問題仍然有非常好的啟發性,因為聯想到,幾乎所有星系都是餅狀結構的。太陽系就是一個餅狀的,甩出去了9大行星和無數個小行星。銀河系也是一個餅狀的,甩出去了很多個星系和恆星。

7. 有人可能會進一步地問,這些宇宙物質旋轉的初始原動力來自於哪裡呢?哦,哦,... 這個看看霍金的書就ok了。

不要轉得太快,做事要踏實,做人要低調...

( --- 柏拉圖沒說這句話,是喬治說的, ... LOL)


地球本來就有點扁。自轉太快會把東西都甩出去,不可能扁成餅,以現有的成分來看。


可以看看《重力使命》

http://bbs.nrfsf.com/dnovelviewcat.php?tid=608


完全可以是平的呀!只是視角的原因:當你距離一個物體足夠近,比如站在地面上,你看到的就是一個平面的地球,而當你距離它合適的距離時,又看到了立體的地球,然後你再距離它足夠遠,比如用肉眼看月亮一樣,這時你又看到了一個平面的東東。呵呵,如果超級遠,就是一個點了,連平面都不是了


現在世界是平的


歌者,二向箔


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