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宇航员在月球呆一天,地球上过了多久?科学家算出的数据让人意外

2024-02-06科学

综述

大家小时候应该都看过各种奇幻题材的古装剧,看各种神仙和妖魔之间大战几百回合,五花八门的技能层出不穷,还是很有趣的,既然是神仙肯定跟凡人是不一样的,比如他们生活的地方都是烟雾缭绕,四季如春,甚至时间和寿命也跟一般人是完全不同的概念。

大家一定都还记得那句 天上一天,地上一年 ,所以孙悟空每次上天求救都不耽误太久,如果是这样的话,那么我们的宇航员飞上月球之后,时间的变化速度是不是也跟地球不一样了呢?

什么是时间

不管是地球的时间还是月球的时间,要回答二者之间的区别,我们首先要对时间这个概念进行一个了解。

跟很多其它的物理量比起来,时间要显得抽象不少,它不像体积、质量或者密度这样一些概念,可以进行清晰地定义和衡量,光是从我们对它进行的界定来看,就可以看出来时间确实是比较难掌握的一个知识点。

它被描述成物质的一种表现, 具体就是永恒运动、持续变化、有先后顺序这样一些特征 ,我们主要用它来作为自己生活世界中发生的各种变化的一种参考,那么如何获得这样一种稳定的参考呢?

通用的做法是找到一种不受外界变化影响的物质,并且这种物质有着非常规律的变化周期,比如在 古代人们用滴水法来计算时间 ,虽然这当中也有一定的误差,但是也算是当时能够找到的最好的参考系了。

其实我们今天除了钟表之外,也有这样实物装置,像是家里喜欢用来做装饰的沙漏就是一个典型的例子,如果工艺过得去的话,基本上还是能够比较好地衡量标准时间的。

今天我们通用的时间系统被称为世界时 ,它所参考的是 地球的自转周期 ,因为按照天文观测的结论,这个周期还是相对稳定的,即便会出现一些误差,但是也能被科学地处理掉,从而保证我们正常的生产和生活秩序。

对于生活在地球上的人类来说,世界时就是标准的,这个标准指的就是它是和我们自己的生物钟相协调相适应的。

24小时就是地球自转一圈所花费的时间,这个数字更准确地说应该要再减去56秒, 但是为了方便计算,我们取了一个整数值,每天看着太阳的东升西落,每年看着春夏秋冬的变化,我们能够非常清晰地感觉到时间的流逝。

相比之下,当宇航员去到月球之后,他们所面对的是完全不同的一个世界,没有朝阳夕阳,没有春花秋月。

对于人类来说,当外部环境缺少明显变化的事物,我们自己又没有标准参考的时候,大概率会失去对时间的判断,电视剧经常说天上一天,地上一年, 那么宇航员在月球上度过一天之后,地球上又过去了多久呢?

自转周期与时间

其实这里需要分辨一个问题,当我们说宇航员在月球上度过了一天的时候,这里的一天到底是如何计算的。

如果我们以地球上的时间系统作为标准的话,那其实问题也就不用问了,如果我们也按照月球的自转周期来计算它的一天的话,那么中间就要进行一个换算。 那么月球的自转周期是多久呢?

我们都知道月球是地球的卫星,它是在地球的引力作用下绕着我们进行运动的,同时因为这个旋转本身产生的离心力,它又产生了自转的现象。

当然,月球反过来也对地球有一定的影响,因为它自己本来就是有一定质量的天体,万有引力定律也会发生在它对地球的箭头上,这就有了地球海水的涨落现象,也就是所谓的 潮汐作用

但是跟地球相比,月球在自转的速度上要慢很多, 一个周期下来大概是27.32个地球日,大概就是一个月左右的时间, 所以如果宇航员登上月球之后,在这里呆上月球意义上的一天的话,地球差不多就要过去一个月了。

虽然没有一年那么夸张,但是也是很不一样了。

说到这里有人就会说了,那么如果有自转速度更慢的天体的话, 比如它的一个自转周期三百多个地球日,天上一天地上一年就能实现了,只不过真的有这样的天体吗?

就目前科学家对太阳系行星的研究来看,还没有发现自转周期达到这个时长的,但是也有非常接近的,比如就 在地球旁边的金星,自转周期达到了243个地球日 ,也差不多是大半年了。

不过比较有意思的是, 金星的公转周期也差不多是这个数,而且要更短 ,只有225个地球日,对于他来说, 一天甚至比一年要更长 ,如果这里有智慧生命存在的话,应该不会需要用上和地球一样的时间系统了,至少天和年的关系要重新界定。

除此之外,再往前一点的 水星自转周期比月球要长一点,差不多是58个地球日 ,两个多月的样子。

往后一点的 火星则跟我们非常接近,是24小时37分钟, 这也是为什么科学家对移居火星比较看好的原因之一。

结语

不过宇宙这么大,天上一天地下一年的天体肯定是有的,毕竟自转周期的变化范围还是很大的,随着天文研究的不断推进,我们会发现更多的天体,也能找到更多更有趣的宇宙现象。