地核黑洞猜想

(整期优先)网络出版时间:2019-01-11
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地核黑洞猜想

陶新雨

地球经历了无数年的太阳辐射,吸收的热能是无法估量的,地表的温度能始终保持在一个平稳的温度上,这是一个奇异的现象。地球自形成开始,火山不断喷发岩浆,地核热量不断地散失到地表,但地核的温度一直维持在4000~6800℃,这又是一个奇迹。

地表热能去了哪里

能量守恒定律规定:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体;在转化和转移过程中其总量不变。按照常规的理解,地表吸收了这么多年的太阳热能,其温度应该是积累得很高才符合常理,但是地表的年平均温度一直变化不大,地球既没有对外做功,又没有对外能量转移,这些能量究竟去了哪里?地核散失的热能又去了哪里?

以地表某一点为例,从早晨到中午,地表是不断吸热的过程,时间短升温快,从中午到太阳落山,地表还在不断吸收热能,但是地表温度却在慢慢降低,从太阳落山到第二天凌晨,地表不再吸收热能,温度以稳定的速度下降,直到黎明时温度最低,这是地球上普遍存在的现象。温度升高表明在吸收热能,温度降低就代表着热能不断地消失,可是这些热量并没有被散发到太空里,除了极少数被生物吸收用掉,剩余的大多数热能究竟去了哪里?只能有一种解释:热能转移了。那么,这些热能究竟转移到何处去了?

黑洞的存在

1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到一个真空解,这个解表明,如果将大量物质集中于空间一点,这个点周围就存在一个界面,“视界”一旦进入这个界面,即使光也无法逃脱。这种“不可思议的天体”被美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒命名为“黑洞”。

黑洞是现代广义相对论中,宇宙空间内存在的一种天体。其引力很大,使得视界内的逃逸速度大于光速。

“黑洞是时空曲率大到光都无法从其视界逃脱的天体”。黑洞就是一个密度大、时空曲率高、体积小、热量大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。“不可见”不代表不存在,而是视界被吞噬。依据阿尔伯特·爱因斯坦的相对论,当一颗恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬周边所有光线和任何物质,这“任何物质”中,也包括能量,而热能就是能量中的一种。

地核黑洞猜想

黑洞是一个密度大、时空曲率高、体积小、热量大的奇点,这和地球的内核有一些相似之处,是不是可以认为:地球的内核核心就是一个黑洞?

曾有科学家计算出,地温是随着深度的增加而增高,大约埋深每增加33米地温就增高1度。也曾有科学家解释说,越靠近地核,地层受到地核的影响温度会越高,这是热传递现象,这两种说法都无法解释地表热能消失的原因。如果将地球核心假想成一个黑洞的话,那么地表热能的消失就可以得到解释了。

黑洞能吸引任何物质,这任何物质也包括能量。地表热能受到地核黑洞的吸引,按照一定速度慢慢渗入地壳向地心方向转移,地球表面面积大于内核面积,热能向地心转移过程中,会不断汇聚在一起,造成温度不断升高。地核黑洞引力是均衡的,地球上任何一点无时无刻不在被吸引热能,受地壳阻碍影响速度很慢,但很稳定。

以地球表面的某一点为例:

早晨太阳升起过程中,太阳与该点距离不断减小,大气厚度不断变小,地表吸收热能温度升高,吸收热能的速度大于被地核转移的速度,所以地表温度逐渐升高;

中午时太阳距离该点最近,大气层最薄,地表温度也最高;

下午时太阳开始远离该点,大气层厚度逐渐加大,地表吸收热能开始减少,温度开始降低;

夜晚时,地表不再吸收热能,热能被地核匀速吸引,地表温度持续下降,下降幅度稳定,到第二天黎明时温度降至最低。

黎明到来时,受远处空气升温影响,该点开始慢慢升温,升温幅度很小。

南极北极距离太阳最远,大气厚度最大,极昼时吸收的热能速度小于地核吸引的速度,所以温度很低。极夜时,地表虽然不能接受太阳辐射,但是受整个地球表面的温度影响,温差较大,气压差大,空气急速流通容易形成烈风,烈风其他地区空气吸收的热能,补充的热能让南北极温度比较恒定,个别地区出现无风现象,不能得到空气中热能的补充,就会出现温度极低现象。

火山喷发是地核温度自我调节的方式

地核分两层,内核是固态物质,外核是一种粘稠度较高的岩浆层。岩浆的各个部位的温度是不同的,这种现象是地核吸收地表热能数量不等造成的。赤道地段的热能最多,其次就是沙漠地带,最少的是南北两极。温度存在差异,就会造成压强差。岩浆是液态物质,可将压力传向岩浆每一个角落。地核的温度越来越高,压强越来越大,当温度达到一定数值时,压强达到最大值,高温开始融化地幔表层释放压力,导致一些地方出现薄弱环节,当高温熔融大陆板块的断层时,高压就会冲击断层裂缝等薄弱地点,冲出地表就是火山喷发,冲不出地表就是地震,以此来释放岩浆内的压强,同时降低了岩浆的温度,再次达到一种内部平衡。可以说,火山的喷发就是地核温度自我调节的一种方式。

有科学家认为,岩浆内不均衡的温度差造成了压强差,导致岩浆出现流动现象,这种说法没有科学依据。岩浆是被地幔封闭,岩浆又将内核封闭,地核温度是恒定的,让岩浆升温的热能来自何处?岩浆是液态物质,传导力的方向是任意的,能快速均衡内部压强,压强变大只能让岩浆更加密实,不会让岩浆流动。所以大陆板块运动的内因,还需进一步证实。

地核吸收热能速度计算方法

将一烧红的铁块,或温度100℃的水,计算出其内部热能总数,用一容器完全封闭,置于地表。待温度降至地表温度时,记录时间,计算热能损失速度,就可估算出地核吸引热能的速度。

综上所述,如果将地球假象成一个黑洞的话,那么就可以解释地表能量消失的原因了。如果没有火山喷发形成循环,岩浆温度会越来越高,地幔会被慢慢融化,最后就会融化掉地球表面,形成一个新的太阳。

参考文献:

1:《世界地理全知道》任啸科华文出版社2009-10-1出版

2:《地球演变故事》姚建明清华大学出版社2016-07-01出版

3:《探索地球的奥秘》李敏大连出版社2012-03-01出版

4:《探索自然丛书--地球揭秘》《探索自然丛书》编委会编科学普及出版社2012年01月出版