问题:月球的重力是地球上的六分之一,鸟在地球上飞20公里用1个小时,把它放到月球上,飞20公里需要多少时间?
这是一只有梦的小鸟,但如果这只小鸟真的想上月球实现这个梦,那就一定是个噩梦。既然这只鸟在这里招标解梦,俺时空通讯就给它先说说在月球上飞20公里需要多久的问题。
简单干脆的答案就是:一辈子。
为什么这么说呢?因为鸟在月球上根本飞不起来,而且会立刻死翘翘,这不是用了一辈子吗?当然如果这只鸟自带了一套宇航服,它就能活下来,但这样它就无法飞了,还是一辈子也无法飞这20公里。
月球上没有大气,处于高度真空状态,真空度达到1.3*10^-10kPa,这种真空比一些人想象在地球上抽掉空气的瓶子那种真空要厉害多了。这样,由于月球上没有大气压,一只鸟如果无保护地暴露在月球环境,死法会有好几种,但最快的死法就是真空导致的身体爆裂。
低气压为啥会很快撑死这只小鸟呢?
很多人可能会想象,在月球上由于没有大气,高度真空,最快的死法是憋死。其实不管是一个人,还是这只鸟,都等不到被憋死,就会被身体里的“高压”胀死。这个所谓“高压”是与月球的“无压”对比而言的。
地球上所有的生物都是适应地球环境而进化出来的,地球表面气压为101.325kPa,也就是我们通常说的1个大气压,而长期进化中,各种动物是与地球环境相适应的,这样动物体内的气压就维持在1个大气压左右,这样就能够与体外环境气压平衡,就感觉不到什么。
就像将一块薄膜放在一个大水桶中间,将水隔成两半,但薄膜的两边感受不到水压,可以悠哉的保持平衡。但如果把薄膜一边的水抽走,靠这块薄膜挡住另一边的水,水对这块薄膜的压力就显示出来,随着水压的增大薄膜很快就撑破了。
1个大气压是什么意思呢?
简单地说,就是每平方厘米承受1公斤压力。我们想一想,在月球上没有气压,而动物皮肤每平方厘米承受着1公斤压力,会是一个什么感觉?
我们家庭用的高压锅,压力最高只能比外面高1公斤,也就是0.1Mpa,一般只高于0.5~0.8公斤之间,也就是锅内壁每平方厘米承受0.5~0.8公斤的压力。要封闭住这点压力,都需要用几毫米厚的合金啊。这点压力,如果高压锅有问题发生爆炸,就会造成伤亡事故。
而在月球上,地球生物体内压力与外界压力相差1公斤/cm^2,皮肤这点厚度还能挡得住?因此,不管是一个人,还是一只小鸟,首先体内存有的气体会膨胀溢出,体液会沸腾,很快撑破血管和内脏,体液从身体内向外迸裂喷出,水分很快在月球环境升华不见了,这只可怜的梦想鸟只需几秒到十几秒钟就翘翘了,比憋死需要至少1分钟到几分钟快多了,而且死相很惨。
这只鸟不死,也无法在月球飞起来。
假定这只鸟不要呼吸,而且钢筋铁骨,不怕低气压,也无法飞起来。
因为飞翔是依靠空气的升力,属于空气动力学管辖的范畴。鸟儿扑腾着翅膀就是煽动空气,把空气使劲向下压,产生升力,才能够让自己的身体飞起来。在月球上没有空气,也没有其他的气体,扑腾个啥?只能扑打地面,扑打一次地面可以弹起来一下。由于月球重力小,只有地球的六分之一,在地球上这只鸟如果扑打兼跳跃能达到半米,在月球上就能够弹起3米,这样可以扑腾个几米而亡。
梦想之鸟死后会不朽吗?
这只鸟在月球上被真空脱水后会成为一具干尸,由于月球上没有空气和水,也就没有风霜雨雪,微生物也无法存活,因此这具干尸不会腐烂,可以长时间保存。上世纪登月宇航员们留在月球表面的脚印,都可以保存数百万年。
但这也说明了月球事物虽然比地球保存的久很多,但不会永久保存,因此这只梦想创造奇迹的鸟之干尸,也无法永垂不朽,也会消失掉的。影响其永久保存的因素有三:
第一,月球昼夜温差很大,会让物体变性。
月球昼夜温差达到300摄氏度。月昼,也就是月球白天,被太阳晒到的地方,温度可达到127摄氏度以上;月夜,也就是月球夜晚,温度可降至-183℃。而且月球一个昼夜时间长达27.32个地球日,这只小鸟干尸会每个月昼被高温炙烤327个多小时,每个月夜会被极寒冷冻327个多小时,在这样的冷热炼狱交替下肆虐下,小鸟干尸分子结构会发生脆化。
第二,强大的太阳风侵袭。
太阳风就是太阳每时每刻都在向太空喷射的带电粒子流,这些等离子体虽然很稀薄,但能量较大,以每秒数百公里的速度冲击过来。
在地球上,有浓厚的大气层和强大的地磁场保护,太阳风很难到达地表。而月球的磁场只有地球的1%,又没有大气保护,太阳风就毫无遮拦地冲击到月表。当然太阳风并不是像地球上的风那样直接扑面而来,虽然速度很快,但非常稀薄,因此是感觉不到真的有“风”的。
但其高能粒子会击穿生物机体,打断DNA分子导致生物死亡。即便是动物干尸,也会在太阳风的侵袭下改变分子结构,渐渐被“风化”消融掉。
第三,小天体碎片的袭扰。
小天体碎片进入地球,首先要经过大气层阻挡,这些碎片由于速度极快,在与大气分子摩擦中大多数会被烧毁,就是我们常见的流星,只有极少较大的才掉落地球成为陨石。月球上由于没有大气,大小天体都会直接砸落到月表。所以在月球上,尤其是月背有密密麻麻的撞击坑。
这些小碎片如果撞击到这只小鸟标本,就化为齑粉了。这就是这只有梦的小鸟到达月球后的下场。
最后圆一下这只小鸟的美梦。
这当然是题外话,因为这种圆梦是完全睁开眼睛说瞎话,抹杀掉月球一切环境,只拣好的说,也就是月球重力小的情况下,这只有梦鸟能飞多快。这不就是有梦鸟想要的吗?
这就需要假定月球上存在大气,允许这种有梦小鸟存活的话,它飞20公里要多久呢?
我只能告诉你,那就会飞得很轻松,由于重力小6倍,它只要花很小的力气就能飞得更快。但到底多久能飞20公里,这将受到多种因素影响:如大气密度如何,决定了这只鸟能飞多高,不同的高度飞翔的速度会不一样;空气密度不同阻力也不一样,且飞得轻松了,这只鸟还会不会用同样的力气飞呢?
因此我能给出的答案就是,肯定会比地球所需时间少,但少多少呢?就要你先给出上面那些问题的答案,我才能够告诉你。不过我觉得已经是脱离了所有月球环境的扯淡了,有意义吗?
就是这样,欢迎讨论,感谢阅读。
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