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科学松鼠会

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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2012真的会有连续3天的黑夜吗?   

2012-12-06 12:29:12|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:Steed

2011年尾,一条关于2012的微博成了当天转发数量(6万多次)排在前十位的热门微博,内容如下——

科學家終於確定了! 2012.12.21會有連續3天地球是黑夜,是地球的換紀時刻.....瑪雅人說的不是世界末日,他明明寫的是" 2012年12月21日的黑夜來臨, 12月22日的黎明不會到來!"但3天後,差不多是聖誕,白天就會來的! 12種預言都紀錄了2012是不平凡的一年。

在距离那个传说中的黑夜还有不到一个月时,真的出现了蜡烛抢购风潮——

对于这样一条全身都是漏洞的谣言,简直不知道该怎么批驳才好了。众所周知,地球是围绕太阳运行的一颗行星,地球的自转产生了昼夜更替。下面这张图展示了春分或者秋分时,地球上昼夜平分时的情形。只要太阳还在照耀,无论何时,地球上都会有一半被阳光照亮而处在白昼,另外一半没有被阳光照亮则是黑夜。

现在不妨来分析一下,这条微博里所说“2012.12.21會有連續3天地球是黑夜”的情形,到底怎样才会真的发生。既然昼夜更替是由地球自转产生的,那么如果地球那一天突然停转,是不是就能出现“連續3天地球是黑夜”的情形呢?且不说由于角动量守恒的原因,地球自转不可能突然停摆,就算地球自转真的停了,从上图可以看到,地球仍然会有一半是白天,另一半是黑夜——只不过这样的白天和黑夜都会相当漫长而已。

所以,如果“連續3天地球是黑夜”的情形真的会出现,那就只有一种可能——太阳在那一天突然熄灭了。太阳会不会熄灭呢?太阳这样的恒星是依靠内部以氢为主的核燃料发生聚变反应而发光发热的。根据天文学家研究无数恒星之后了解到的知识,类似太阳的恒星寿命在百亿年左右,而太阳的年龄目前只有约50亿年,还有大把年纪可活。

此外,就算太阳真的即将耗尽燃料而熄灭,在此之前,它也会先膨胀成一颗红巨星,到时候地球面临的问题就不是会不会永久陷入黑夜,而是会不会被红巨星太阳一口吞掉了。再退一步,就算太阳真的老死了,它也会抛弃外层大气,残留下一颗白矮星,在很长一段时间内继续发光。下面这张照片里的猫眼星云,就是一颗恒星在死亡时抛出的气体,被残留的白矮星发出的辐射激发发光而形成的行星状星云。假设地球那时候还没有被太阳吞掉的话,地球上也仍然会有白天和黑夜之分。

所以,“連續3天地球是黑夜”,从天文学角度来说,根本就是无稽之谈。但地球上真的存在连续N天是黑夜的地方,那就是地球的南北两极附近的区域。当太阳直射在南半球时,北半球进入冬季,对于北极圈内的部分地区来说,太阳就会在很长一段时间内不再升起。对于北极点来说,这个黑夜会持续半年,而对于北极圈边缘的地区来说,2012年12月21日冬至那天,黑夜将持续整整24小时。那一天,地球上的昼夜区分如下图所示。那么,会不会真的存在某些地区,黑夜会持续“連續3天”呢?这是毫无疑问。

但是,即使把那条微博改写成“地球上某些地区連續3天是黑夜”,那也仍然是错的。因为那些地区连续3天的黑夜,不会从冬至那一天开始,而会从冬至的前一天开始,到冬至的后一天结束。换句话说,对于那些会出现3天极夜的地区来说,那一“夜”会从2012年12月20日开始,因此根本不是“2012年12月21日的黑夜來臨,12月22日的黎明不會到來”,而应该是“12月20日黑夜来临,21日黎明不会到来”才对。

事实上,极昼和极夜每年都会发生,完全是一种自然现象,没有任何理由认为2012年的北半球极夜会给人类带来任何灾祸。看到各种有关2012的无稽之谈,在点击转发之前,不妨先用理性的大脑稍稍思考一下,很多内容其实很明显就能看出是纯属扯淡的啦!

PS:@渺无踪影 同学说,“想要让地球三天见不到太阳恐怕有很多方法可以实现.. 有东西挡在太阳地球中间;地球大面积火山爆发,火山灰覆盖整个地球等等,我们知道的不知道的方法应该很多..”

确实,最直接有效的办法,就是让某个很大很大的东西挡在地球和太阳之间,如果能把阳光完全遮挡住3天,那就彻底搞定啦~~


[夜色中的地球从太空中看起来是什么样子的呢?这段视频就是利用Suomi NPP在22天时间里拍摄的照片合成的,其实夜色中的地球还是一样美丽,不至于太可怕啦~~]

问题在于,要把地球完全挡住,这个东西至少得有地球那么大才行,据此一条,月亮就可以排除了。在太阳系里,符合这个要求的已知天体还是有不少的,比如木星、土星、天王星和海王星之类的行星。唯一的缺点在于,这些天体围绕太阳旋转的轨道半径比地球要大,不可能挡在太阳和地球之间。

有人在微博上提出,如果突然来了一颗巨大的彗星,挡在地球和太阳之间,可不可能呢?当然是有可能的,而且彗星在靠近太阳时受热释放出气体,形成巨大的彗发和彗尾,比地球大许多倍都是可能的。可惜“三天黑夜”也不太可能,因为彗星庞大的体积主要都由稀薄气体构成,它们遮挡光线的能力是非常有限的。天文爱好者经常能够透过彗星拍到背后的恒星,更不用说指望彗星能够遮挡阳光了。

更何况,如果2012年12月会出现一颗如此巨大的彗星挡在太阳和地球之间的话,以现在天文学家巡天的能力,这颗彗星应该早就已经被我们发现了。可惜,事实是没有……

还有人说,会不会突然出现了巨大的太阳黑子,遍布半个日表正巧又是朝向地球的一面?太阳黑子其实并不是黑的, 黑子只是比太阳上的其他区域温度稍低一些,实际上还是光芒万丈的啦~~ 就算太阳表面完全被黑子覆盖,太阳也只是会略暗一些,看起来大概类似于下午三四点钟的太阳,仅此而已。所以,不好意思,黑子也帮不上忙喽。

不过,在微博上倒是看到了一个无敌解法,想让地球连续3天看不到“太阳”,其实很简单,只要把太阳改个名字,那3天不叫“太阳”就好了……


编者注:手上有蜡烛的朋友也不用担心浪费,除了储存起来以备停电,还可以拿来做三个科学小实验喔~

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