地球到达太阳要多久(太阳离开地球多远)

　　地球到达太阳要多久(太阳离开地球多远)，新营销网红网本栏目通过数据整理汇集了地球到达太阳要多久(太阳离开地球多远)相关信息，下面一起看看。

　　如果地球突然停止围绕太阳旋转，由于太阳的引力，最终会落到太阳上。这需要多长时间？我估计这个过程一开始会很慢，然后会逐渐加速到很快的速度。

　　这个过程会持续两个月。(你可能会想，刚开始速度很慢，随着地球继续下落，速度会加快)

　　这个数据是怎么获得的？3360有三种方式。一种是进行精确的计算(这是一个漫长而枯燥的过程，会涉及到积分)，一种是使用巧妙的技术，这涉及到轨道物理(下面会进一步解释)，第三种是所谓的粗略估计，通过经验简化问题，不使用任何复杂的数学知识，粗略地估计出答案。

　　物理学家和天文学家一直在使用粗略的估计，在这种情况下(像许多其他问题一样)，数量级非常有效！所以我觉得有必要详细讨论一下。

　　最简单的就是列出所有可能影响问题答案的因素。举个愚蠢的例子(很容易想到很多不会影响答案正确性的因素)。半年前新泽西中奖彩票号码，瑞士天气，地球开始坠落的那一天等等！，有几件事可以令人信服地影响这个答案，这可能包括太阳和地球的一些性质，以及太阳将地球拉入其中的引力的一些性质。所以我们需要列出这些会影响答案正确性的因素。如果你想亲自尝试，现在就可以列一个清单。)

　　显然，有两个因素可以列举出来

　　太阳的质量(令其为m)；太阳质量越大，对地球的吸引力越强，地球坠落的时间越短。太阳的质量约为1.99 x 1033克。

　　地球到太阳的距离(设R)；如果增加这个距离，那么地球在撞上太阳之前会走得更远，需要更多的时间才能落下。地球和太阳之间的距离大约是1.50 x 10^13厘米。

　　影响这个问题答案的还有第三个因素，但如果你不懂物理，这个因素可能不会那么明显。

　　牛顿的引力常数(一般称为G)；这是宇宙的一个物理性质，表明引力相对于其他力有多强。它的值是6.67 x 10-8(“厘米立方/秒平方/克”，这是一个相当有趣的单位表示)。可以肯定的是，G会出现在任何涉及重力的物理问题中，所以我们把它包含在这里。

　　除了以上三个量(M，R，G)，你还能想到其他可能影响问题答案的因素吗？我不能！在本文的，我会提到一些其他的可能性，并解释为什么它们不重要，但现在，我们只需要用这三个数字来粗略计算地球撞击太阳所需的时间。

　　粗略估算的魅力在于，一旦确定了重要的量，问题就基本解决了！因为我们知道最终答案的单位一定是时间(如秒、分、月等。)，我们需要做的就是找到一个，把M(单位质量)、R(单位距离)、G(单位距离的立方/时间平方/质量)用数学公式结合起来，得到时间的单位。

　　如果你有兴趣，可以试着用这三个量来找一个可以最终计算出时间单位的公式。这将有助于我们理解上述观点，即增加G或M(例如增加重力)会缩短地球下落的时间，而增加R会延长时间。为了使它成立，G和M(的幂)必须出现在最终等式的分母中，而R(的幂)必须出现在分子中。

　　如果你这样尝试，你最终会发现唯一满足上述约束的公式是

　　时间=(r 3/GM) 1/2

　　 (其中上标“1/2”表示取括号中各项的平方根)这是用于粗略估计的公式。是某个正确的公式吗？不，不是真的。公式前面可能还有其他系数(比如2、3、7)，但由于缺乏完整的计算，我们无法确定这个数是多少。像这样简单的问题，前面的系数不会很大，不会产生决定性的影响；天文学家习惯说，上述方程在数量级上是合理的。它可能不会给我们准确的正确答案，但它给了我们一个足够接近正确答案的估计。

　　如果把m，r，g的值代入这个公式，得到的答案是500万秒，也就是58天左右。这和真实答案有多接近？如果你做所有复杂的积分计算来精确找出地球落向太阳时每个时间点的位置，你最终得到的公式将是

　　时间=1.1 (r 3/GM) 1/2

　　所以这两个公式的结果相差只有10%，不错！真正的答案是65天左右，粗略估计的答案已经很接近这个数值了，所以完全可以写成“两个月左右”，就像本文开头写的那样。

　　读者可能不同意上述讨论和粗略估计。例如，可能存在以下问题

　　粗略估计总是有效的吗？不，在一个非常复杂的问题中，可能有不止一个公式将所有变量放在一起得到正确的结果。这里可行是因为问题很简单(只有三个变量M，R，G)，所以实际上没有其他可能的公式。如果你有一些物理背景，还有其他计算可以在更广泛的情况下粗略估计。比如本文的问题，你可以利用地球到太阳两个不同点的能量守恒，得出正确公式的估计值。试试这个思路，看看有什么收获！回答如果选择起点和“中点”作为两个位置，那么利用能量守恒原理可以得到方程GM/R=V^2/2/2，其中v是地球在中点的速度。，

　　我们知道地球的速度会随着它的下落而增加，所以很难精确地计算出它在任何给定的点上具体值是多少，如果把V估计成“R除以时间”，那么就会得到一个最终的公式

　　时间= 0.7 ( R^3 / GM) ^1/2

　　在数量级上，它和上面的公式是一样的。在这种情况下，使用它会给你一个有一点偏差的答案,(超过1个月,而不是2个月),但它仍然是有价值的一个估计,这个计算足以告诉你,地球不会在几小时之内撞到太阳,也不会在数百年内。

　　有关解决这个问题的其他 的信息(包括完整的积分 ，以及一个涉及轨道物理学的简洁 )，请参阅这个问题的物理链接答案。(这种涉及轨道物理学的 在这里是可行的，但不能像估算数量级那样普遍适用于其他问题。事实上，如果把地球落向太阳看作是一个非常细长的椭圆轨道的一半，它的轴长度等于地球到太阳的距离，那么可以利用开普勒定律来证明时间必须等于0.55/2年，也就是大约65天)。

　　为什么不需要考虑除M、R、G以外的其他参数？比如地球的质量，地球的大小和太阳的大小。，如果我们查一下这些数字，就会发现这三个量是可以忽略不计的。地球的质量大约是5.97 x 10^27克，比上面引用的太阳质量的小了几十万倍!所以相对于太阳的引力，它的重力肯定是微不足道的(如果你有一点物理背景，就会知道地球落向太阳的速度只受太阳的影响，不会依赖于地球质量,出于同样的原因,在真空中，羽毛和锤将会以同样的速度下落)。

　　同样地，地球的半径约为6.37 x 10^8厘米，太阳的半径约为6.96 x 10^10厘米。它们分别比上述地球-太阳的距离小了24000倍和215倍!举个例子,在理论上认为地球将坠落到太阳表面比坠落到太阳的中心的时间短是正确的，但事实证明,这个差异是极小的。不仅“差异”仅为总距离的1/215，而且由于地球在下落时加速，“差异”还进一步缩小了。坠落到太阳表面的地球移动速度非常快，所以它再到太阳中心的时间（几分钟）是极短的，相比于整个坠落时间（几个月）来说。

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