陈慕武端起水杯喝了口水润润嗓子,然后他的声音突然加重:“天,为什么会黑?”
听到陈慕武抛出来了这么一个莫名其妙的问题,台下懂物理的和不懂物理的人,都是一愣。
在愣神过后,大家开始怀疑,陈慕武的脑袋是不是出了什么毛病?
只要上过初等教育的人都知道,天的黑与白,就是太阳相对地球半球的位置问题。
白天,就是地球上某人所处的半球正对着太阳,太阳光直射入大气层,所以天才是亮的。
而夜晚,则是太阳到了地球的背面,没有了太阳光的照射,天自然就是黑的了。
他怎么会提出来这么个问题?
陈慕武没理会台下窸窸窣窣的窃窃私语,而是继续说道:“这个问题并不是我提出来的,而是英国天文学家、发现了哈雷彗星的那位埃德蒙多·哈雷在两百年多前的1720年提出来的。
“哈雷先生作为一位和人类历史上最伟大的物理学家艾萨克·牛顿爵士有过交往的天文学家,他提出这个问题,同样也是基于常识。
“只是这个常识,并不是我们第一反应中的‘太阳每天东升西落’,而是进行过一些宇宙学上的思考。
“人们一直以来都认为,在我们的这个宇宙当中,恒星几乎是处处均匀分布的。
“站在地球上,无论朝哪个方向观察,在那个方向上,都有数不尽的恒星存在。
“这里,我要向大家复现一下哈雷博士的计算。
“假设,宇宙中恒星分布的密度是ρ,那么在一个以地球为中心,半径为r,厚度为Δr的球面上,有多少颗恒星呢?
“经过简单计算后就可以得出结论,球面上的恒星数量为n=4πrΔr·ρ。
“另一方面,利用能量守恒定律,进行一个简单计算的话,我们也能知道,一个距离地球为r的恒星发出的光,最终到达地球时的光强是和距离成反比。
“写成物理学公式,那么就有I∝1/r。
“球面上恒星的数量和球面半径r的平方成正比,而这些恒星照射到地球的光强,却又和球面半径r的平方成反比。
“把这两者一相乘,就能很惊喜地发现,r这个参数消失了。
“这也就是说,无论球面距离地球有多远,只要他们的厚度Δr相同,那么照射到地球的净光亮也就应该相同,不存在说离地球近的球面就更亮,离地球远的球面就更暗这件事。
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