需要多強大的光束才能把地球送出太陽系 假設地球本身不受溫度影響?

時間 2021-06-02 13:59:54

1樓:

這個問題不太好,因為如果不考慮時間的話,無論多弱的光都可以。

----呃我還是簡單補充說明一下吧----

題主談到了太陽引力。可能部分人的直覺是:太陽有引力,那麼我給地球乙個大於太陽引力的力就可以把地球推出太陽系了。

從結論來說,這種說法其實也不算錯。但是實際上並不需要那麼大力。我們將問題簡化一下:

只考慮地球太陽之間的引力,忽略其他所有外力,並認為地球繞太陽做勻速圓周運動(雖然實際是橢圓,但是並不影響最後結果。)。

這個中學物理的勻速圓周運動受力分析大家都很熟悉:因為太陽引力提供向心力,方向是垂直於速度方向的,所以只改變速度方向不會改變速度大小。那麼在這個系統中。

只要外加的力在地球運動方向上有分量,就能改變地球的速度大小了。

光壓的計算過程這裡就略了。我們從數量級上簡單算一下,以太陽為例,照到地面大約每平方公尺是1kW。可以提供的壓強大約10^-6Pa。

也就是如果我們在地球屁股後面放乙個大鏡子,然後開乙個1kW手電筒,可以提供10^-6N的力。這麼小的力要推動6x10^24kg的地球,只能提供大約10^-30m/s^2的加速度。地球現在的公轉速度30km/s,宇宙壽命大約10^17s,即使有宇宙年齡這麼長的加速時間,增加的速度也幾乎完全看不出效果。

但是無論如何這個可以讓地球變快一點點。所以時間無限的話最終地球的橢圓軌道會越來越扁,最終變成拋物線不再返回。

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