讓月球帶上電,會發生什麼?
我們可不可以利用起電機一類的東西,使地球與月球帶上電,構成一個超大的經典原子模型。這樣會發生哪些有趣的事情?
月球每年都會遠離地球3.8厘米,那我們使月球帶多大的電,才能抵消這個趨勢?這樣能產生多大功率的電磁波?暢所欲言,大家都來大開腦洞吧!
瀉藥,很明確的說,我只能對你說的開開腦洞,精確計算我表示無能為力
可行的是,讓地月帶上同種電荷,讓地月相斥,上半年讓電荷斥力大於引力,使得月亮加速離開地球,下半年讓斥力小於引力讓月亮減速離開地球,這個加速和減速的過程中月球每年離開地球3.8cm就可以平衡了。
目前來說不可行的地方就是怎麼樣在行星級別的物體上帶電。實際上保守一點的說,穩定存在的分子水平的物質都不存在。溶液裡面那是離子,存在於溶液中就和溶液形成了緩衝系,把陰離子取出來的時候它一定會帶出來一個氫離子或者是金屬離子或陽離子。
假設這個問題解決了,還需要考慮的是如何控制地球和月亮上帶電量的調整。相對來說這個問題就小得多了。
(下面是更新)
樓上有位給出了個公式,帶電荷的物體在運行中會產生磁場,先考慮地球公轉,會形成一個以太陽為中心,磁感線向垂直於黃道面的磁場。地球公轉引起的磁場已經能夠影響到地球本身的磁場了,那時候可能還需要給地球加一個發動機以抵消這個磁場磁場對地球公轉速度的阻力(楞次定律)
同理,月亮也需要加一個發動機在後面推以保證月亮保持現在的繞地公轉速度。由此產生的兩個行星級的磁場對人類生活來說可能會造成顛覆性的改變,到時候只要保證電線達到一定的長度和電阻水平並擺在一個合適的角度就能產生電流,是不是很爽?都可以想像一下,電線行走的方向只需要一端指向太陽就能切割磁感線產生電流,哇哦,厲害了。月亮似乎不能給地球上的人提供這種福利,,月亮引起的磁場中心就是地球,在月亮上倒是可以。
越想越難模擬了,我就到此為止吧。手機碼字不容易,寫一段還得返回去看問題描述,親們給點個贊吧!月球沒有大氣層(或者說大氣層極其極其稀薄),又沒有磁場,就算帶電也會很快被宇宙中的帶電粒子(主要來自於太陽)給中和掉……
什麼都不會發生,現在就有電。
地月之間相互遠離是因為地球和月球自轉的角動量變成了共同繞質心的角動量,中間的作用過程是靠潮汐變形產生的力矩,這個力矩會逐漸變小,直到地球的自轉和月球公轉周期一致為止。所以要想精確的調控地月距離縮短3.8cm,恐怕遷移的電子本身就會影響這個過程。
月球的公轉軌道是橢圓形軌道,近地點和遠地點的差距多達數萬公里,每年3.8cm實在微不足道。
月球沒有大氣,受太陽風的吹拂自然就帶電,顯然也沒有發生什麼,如果人為帶上更多的電荷也會和行星際相互作用,中和一部分,吹走一部分,複雜的過程讓人根本不想思考。
綜上,讓行星級的物體帶電幾乎不可能,想靠電磁力抵消每年3.8cm的退行,在很多方面都有巨大的困難,無法估算。
嗯……
讓我們來好好看看,如果真的把地月系統整成氫原子,得怎麼搞。地球表面是導電的,所以先得在表面鋪上一層塑料膜把地球弄成個絕緣體。麻煩的是地球的表面沒那麼平所以還得修修補補,把過高的山峰挖平點,然後把削下來的土坷垃什麼的填到盆地里……塑料膜的價格大概是2塊多一平米,地球表面有1.27×10的14次平米,一平米2塊多,這麼算下來就得2.63百萬億元……好貴……有多貴呢?2016年中國國內生產總值才0.744百萬億元,也就是說一年的收入,都尼瑪不夠零頭……首先……
月球的直徑很小,大概……emmmmmm……
比全世界男人都多。到重點嘍,敲黑板~現在地月的狀態很穩定,所以要想在加上電荷後還保持這種狀態,就得讓一部分電荷力充當向心力(保持月球繞地球旋轉狀態的力),同時通過挖掉一部分地球的土(減少質量)來減少他兩間的萬有引力,經過計算,每從地球上挖掉一頓土(挖掉的土需要用這個裝置彈射的太空中,而且力度得足夠大,大到不會變成繞地球的太空垃圾影響哦們的正常生活),就得各往地球和月球上的加這麼多電荷:2323.8庫倫(C)(來源見水印,霧)至於庫倫這個單位有多大,平常你拿梳子梳梳頭髮,梳子帶上的電荷大概只有10的-7次方……
哦對,為了模擬的真實點,應該讓地球帶上正電荷,月球帶上負電荷,數量也應該一樣。廢了這麼大事,弄成這樣子有啥用呢?像題主說的那樣,現在月球以每年3.5厘米的速度遠離地球,要是哪天跑了可咋整?現在通上電之後,就完全不用擔心這個問題了~只要她想跑,往地表擱點電荷就完事了,省時省力~
數據來自度娘,計算數據來自本寶寶~
pps:不是科普文,理科渣渣閑著沒事算著玩的……
[完]這個洞真大,距離太遠了,萬有引力的距離討論電磁力作用有點扯,差好多個數量級呢。
如果給月球和地球,一對很大很大的正負電荷,讓電磁力在這個距離也起作用,那麼。。。
我猜,大氣層會在瞬間被全部電離吧,地表所有的一切都會被無窮的閃電雨化為焦炭。。。題主的想法很好, 是地球同步軌道環的優秀建設方案.
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從地球準備一個巨大的陰極射線管, 就是電視機里那種, 將電子射向月球,
只要流量足夠, 那麼很快地球相對於月球來說就是帶負電, 而月球就帶正電, (如果捨不得月球, 可以將月球上隔離一塊材料)
兩者之間的距離通過精確控制, 讓月球降落並穩定在同步軌道位置(其實這時同步軌道的概念開始發生變化, 因為原始的同步軌道是完全引力的平衡點), 這樣, 可以開始建設地球的環狀空間站, 然後再把多餘的物質轉化回不帶電狀態, 這樣的話, 地球的同步軌道環就建設好了.
謝邀似乎如果用這個方法阻止月球理論上是可行的,不過並不能用電動機做到,得用陰極射線炮之類的東西了,因為你得把多餘的電荷弄到月球上才行。
下面開始計算……誒?月球遠離地球說明離心力大於引力,那麼月球遠離地球應該是個加速過程才對啊……似乎給的數據不足不能算啊。
還有,如果月球帶上了電,考慮到月球繞地,所以會產生一個磁場,電流I=neSv,S改為月球橫截面面積,e是電荷量,v取月球線速度,n是單位體積的電子數,取幾個你高興的值進去自己算一下,剩下的東西就好想像了。但是,讓月球帶電有一個很嚴重的問題,電子不會撞上原子核是因為有由量子物理理論支持的泡利不相容原理,而量子力學不適用於宏觀物體,那麼……月球會一不小心就撞上地球。看來讓月球不要再遠離地球還是讓月球減速比較好~先下結論:不解決實際問題。而且題主是在作死
以下解答只在經典物理學中適用,但足以說明問題。我們假定電荷是一瞬間球對稱地放在月球上。帶電這件事等價於讓地球質量增大。因為地球質量遠大於月球質量,故地球可認為靜止。因為庫侖力與萬有引力均為平方反比力,且由題意庫侖力必須是引力,那麼就可以等效為地球質量增大。但是引力的增大並不會影響到系統總角動量的大小,也並不會直接影響到地球的自轉角動量,那麼地球在電荷放置瞬間自轉角速度不變。之後,月球的中心由於增大的引力靠近地球,由角動量守恆,月球繞地球轉動的角速度相對來講比之前更快了。月球不遠離地球,運動達到穩態的條件,可以證明是月球繞地球的角速度等於地球的自轉角速度。請注意這一點,這是繼續推理的基礎。地球的自轉角速度比月球的繞地球轉動角速度快的多,大約快30倍。為使得月球角速度達到地球自轉角速度,據角動量守恆算得月地距離要比之前縮短約5到6倍。注意我們這裡將軌道處理為圓,這並不很嚴格。之後再考慮實際的橢圓軌道,這裡的月地距離應該理解為月地的平均距離。月球距離地球約60倍地球半徑,求得之後的月地距離約為10倍地球半徑。再考慮到實際的橢圓軌道,月球與地球距離的最大值為60倍地球半徑,最小值必然遠小於10倍地球半徑,那麼月球將極有可能與地球相撞。就算不相撞,後果也是災難性的。這一點與是否是橢圓軌道無關。首先,一日就大約是一月。或者幾天就是一月。反正不會出這個數量級。因為月球角速度與地球自轉角速度是同一個數量級。月球引力在地球處產生的巨大梯度(即引力變化隨距離極大)使得地球各處海洋出現巨大海嘯。海嘯的周期約為一日,或者幾日。大致與月球繞地球旋轉同一周期。同時基於同樣的理由,地球各處出現頻繁的巨大地震。地球生命或將毀滅大多數,但不足以全部滅亡。人類也將遷往相對安全的內陸。就為了抵消月地遠離每年幾厘米的趨勢,值得題主這麼做嗎?!本文選自科學松鼠會 What If 第140期,為配合題主問題有改動你可能會覺得電子月球會繞著質子地球公轉,就像一個超大號的氫原子模型一樣。從某種程度上來說,這還是有點道理的。如果你把兩個電子放到一塊兒,它們會自動相互飛開。而同種電荷產生的斥力比兩者之間的萬有引力大上約20個數量級。
如果你把10^52個電子放到一塊兒組成一個月球,它們相互之間會產生極大的斥力。那好吧,我們算算這能量有多少。我們先不管廣相,儘管這斥力能把電子的速度加速到比任何一個對撞機還要接近光速。這能量其實遠超過LHC,甚至比普朗克能量還高几個數量級,要知道普朗克能量已經超過LHC所能產生的能量好幾個數量級了。換言之,這問題遠遠超出了普通物理的範疇,已經達到了像量子引力或者弦論這種高度理論化的設想的討論範圍。那麼這事情將沒有辦法解決……引入廣相後,這個問題會牽扯到巨量的勢能,在我們的設想中這些勢能會把所有的電子炸開。這些能量會像質量一樣彎曲時間和空間。而我們這個電子月球所包含的能量……差不多和整個可見宇宙所包含的總能量和質量相當。
整個宇宙這麼多的能量和質量——濃縮到相對較小的月球大小——會極度扭曲時空,以至於它甚至比10^52個電子所產生的斥力還強大,那麼它會變成一個黑洞但這並不是普通的黑洞,而是一個帶有大量電荷的黑洞。這時你需要另一套方程來描述它——不是標準的史瓦西方程,你需要用上雷斯勒-諾德斯特洛姆方程。
從某種意義上來說,雷斯勒-諾德斯特洛姆方程比較的是電荷產生的向外的力和向內的引力。如果向外的推力足夠大,那麼有可能圍繞黑洞的視界邊界會完全消失。這樣便會產生一個密度無窮大的物體,連光都無法逃脫,它被稱為「裸奇點」。
一旦產生了裸奇點,物理規律便會分裂成好幾個大派。量子理論和廣義相對論都會推導出十分詭異的情形,而且兩種情形還不一樣。一些人辯稱道物理原理不會允許這種情況發生,不過在我們的情形中,電子月球所有電子相互排斥產生的能量異常巨大,最終的結果是引力獲勝,因而產生的是普通的黑洞。不過這個「普通」其實並不普通,因為這個黑洞的質量會和能觀測到的已知宇宙相當。
那麼這個黑洞會導致宇宙發生坍縮嗎?難說,這要看暗能量的影響,然而我們現在對此一無所知。
但是至少現在附近的星系是安全的。由於黑洞的引力影響是以光速向外傳播的,因而我們周圍的絕大部分宇宙將完全不會感受到我們這裡有人做了一個荒謬的電子實驗的。
謝邀~知乎首次被邀請回答,感謝!但。。。。這個問題不是我的專業方向啊。。只能簡單開個腦洞了。反對說能抵消月球遠離的回答。因為月球的遠離不是力量不夠,而是角動量守恆。地球在潮汐作用下自轉越來越慢,地球自轉的角動量轉移到了地月繫上,就反應在月球逐漸遠離。直到月球和地球潮汐鎖定,這個過程才停止(不考慮引力波能量消耗)。這和地月之間的力沒關係,引力或者電磁力都無所謂。畢竟二者都是長程力,都滿足平方反比。不過呢。。。要是一部分地月引力被電磁力取代。。。會在地球周圍形成極為強大的環形電流,從而產生一個沿著月球軌道中心附近軸向的強大磁場。。。從遠處看會把地球當做一個大恆星或者中子星吧。。但是卻沒有對應的X射線和紫外線發射,外星人會一臉懵逼。然後會放出電磁波。。。估計地球上的各種電磁學試驗都沒法進行了。。。然後,這個系統會喪失能量,月球會向地球靠近。一段時間內真可能保持地月距離不變。不過,我真沒能力計算。。。也許地球人會常年看到絢麗無比的極光?
地球、月球一直帶電。先補課看書:《宇宙造物的普遍秩序》360網。xy
帶上足夠多的電荷,月球就解體了
我想問太陽風是電中性還是有偏性?
在一個文科生的概念里(?_?)
這種情況只有兩種可能(●°u°●) 」要麼早晚會上演世紀科幻大戲《月球撞地球》|?ω?`)要麼早晚就是世紀苦情大戲《月球不要離開我》(?Д?)?我也不知道為什麼我一文科生要來答這個╭( ̄▽ ̄)╯╧═╧電荷運動發射電磁波,消耗了能量,地球和月亮動能會減少
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