韓永全 :輻射與質(zhì)量關(guān)系的研究
- 作者:
- 安徽新天源建設(shè)咨詢有限公司
- 最后修訂:
- 2020-12-21 15:22:56
摘要:
任何物理都在輻射,輻射使物體的質(zhì)量減少。物體由于輻射減少的質(zhì)量與物體的密度、熱力學(xué)溫度、表面積、時(shí)間的乘積成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)式,m = B × ρ × T × S × t,其中,B是比例常數(shù),ρ是物體的密度,T是熱力學(xué)溫度,S是物體的表面積,t是物體輻射的時(shí)間。
作為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的模型,118年質(zhì)量神秘消失50微克,其實(shí)并不神秘,是因?yàn)樽鳛橘|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的模型輻射的結(jié)果。下面我們根據(jù)這一客觀事實(shí)粗略推算一下比例常數(shù)B。由于作為千克標(biāo)準(zhǔn)的模型是:高和直徑都是約39毫米的圓柱,我們?nèi)菀姿愠鏊拿芏群捅砻娣e,ρ=21475,S=0.0072,為了方便,取T = 300k,推算出:t = 372124800,m = 0.00000005(都是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位制),進(jìn)而計(jì)算出:
B = m / ρTSt = 0.00000005 / 21475×300×0.0072×372124800 = 2.9×10-21
粗略討論地球一年因輻射損失的質(zhì)量,為了方便計(jì)算,T仍取300k,地球按球體計(jì)算,代入公式計(jì)算得:
m = B × ρ × T × S × t = 2.9 × 10-21 × (5.98×1024)/(4/3πR3) × 4R2·π × T × t = 9.1×108 (千克)
所以說(shuō)地球因?yàn)檩椛涿磕曩|(zhì)量損失約100萬(wàn)噸。地球也會(huì)因?yàn)槲蛰椛湓黾淤|(zhì)量,但是由于地球外周圍平均密度極小(可以近似認(rèn)為是宇宙的平均密度),溫度也不太高——和地球的溫度相當(dāng),接觸面和地球的表面積相等,可見(jiàn)地球增加的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地球減少的質(zhì)量,所以地球的質(zhì)量一定是在逐漸減小。
由輻射與質(zhì)量減少的數(shù)學(xué)表達(dá)式可以看出,物體的溫度是絕對(duì)零度時(shí)不輻射,絕對(duì)零度以上的物體都輻射,和現(xiàn)代科學(xué)的認(rèn)知是一致的。