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鲜闻联播|长胖会增加地球的重量吗？天文学家说这是一个好问题


张双南 ， 中国科学院高能物理研究所研究员 ， 中国科学院粒子天体物理重点实验室主任 。 1984获清华大学学士学位 。 1989年获英国南安普敦大学博士学位 。 1989-1992美国宾西法尼亚大学博士后 。
鲜闻联播|长胖会增加地球的重量吗？天文学家说这是一个好问题
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他是分答上回答了数百个问题的的科学家 ， 他是会写诗的天文学家 。
有人问 ， 能否1分钟内和大家介绍下您的研究？他回答：“我的科学研究是通过天文观测和理论计算来理解黑洞、星系、星系团以及宇宙演化 ， 另一方面是做空间天文仪器的研制 。 我对两件事很感兴趣 ， 宇航员到黑洞旅行会发什么 ， 还有就是宇宙中的物质最终是否都会归于黑洞 。 业余时 ， 我还喜欢研究美学 ， 也喜欢写写诗 。 ”
科学人特推出张双南老师专栏 ， 收集整理分答上张双南老师的提问及回答，好的答案应该共享 。 本文为张双南专栏第九则 。
第九则
长胖会增加地球的重量吗？
别笑 ， 天文学家说这是一个好问题
地球很大 ， 她支撑着超过64亿的人口和无数的成千上万的生命；地球也很小 ， 她只是茫茫宇宙中一颗转动的小行星 。 地球为人类准备好了美丽、舒适的生存环境 ， 而我们对她的了解又有多少呢？人类在地球上的时间还剩多少？地球会走向灭亡吗？人类有可能移民到火星吗？本期张双南专栏 ， 带你一起从科学的视角 ， 认识地球 ， 探讨人类与地球的最终归宿 。
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目前 ， 地球仍是人类唯一的归宿 。 图片来源：123RF
地球为什么会自转？可以理解为因为宇宙大爆炸把地球像足球一样踢出去 ， 地球像足球一样在空中旋转 ， 没有摩擦所以停不下来吗？
张双南：您说的没有摩擦所以停不下来是对的 ， 其背后的物理规律就是角动量守恒定律 ， 而这个角动量守恒定律 ， 也正是地球一开始就会自转的原因 ， 但是和宇宙大爆炸则是没有一毛钱的关系 。 大爆炸的时候 ， 宇宙中不但没有地球以及其他任何天体 ， 而且甚至根本就没有最后形成地球的这些物质 ， 这些物质是在后来宇宙的演化以及形成恒星之后恒星的演化过程中形成的 。 当这一团以气体的状态聚集在一起的物质决定形成地球的时候 ， 由于角动量守恒定律 ， 这些气体就只能边绕着气体的中心旋转边往中心落 ， 这些最后落到中心的旋转着的气体就形成了自转的地球 ， 然后由于地球周围没有太多气体了 ， 就没有摩擦了 ， 于是地球就只能不停地自转下去了 。 宇宙中大部分天体都会自转 ， 原因也都差不多 。
地球的年龄是45.5亿年 ， 这个是怎么计算出来的？

们所说的地球的年龄有两个定义 ， 一个是指它的天文年龄 ， 指的是从地球的形成到今天的年龄 ， 45.5亿年指的就是这个 ， 这和地球起源的模型有密切关系 ， 一般认为太阳和太阳系内的行星都是一次几乎同时形成的 ， 因此年龄都差不多 。 另一个年龄指的是地球的地质年龄 ， 是指地球上从有地质作用开始到现在的时间 ， 因为具有分层结构的地球是逐步形成的 ， 所以地球的地质年龄小于它的天文年龄 。 地质年龄的计算需要通过利用同位素衰变的原理 ， 寻找地球上最古老的岩石 ， 这样得到的年龄和天文年龄差不多 ， 有时候少几亿年 。
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人类的行为活动影响着地球 ， 有可能人类先毁灭了地球 。 图片来源：123RF
人变胖了 ， 地球会加重吗？ 张双南：说实话 ， 您提的这个问题并不简单 。 我们先看看地球上人的重量和地球的重量的关系 ， 简单计算一下就知道 ， 现在地球上所有人的重量只占地球的重量的大约两百万亿分之一 ， 听好了 ， 不是两百万分之一 ， 也不是两百亿分之一 ， 而是两百万亿分之一 ， 因此完全可以忽略不计 。 如果一定要较真 ， 那么原则上由于物质是守恒的 ， 人变胖了是由于吃了地球上的食 物 ， 所以地球的重量不会增加 。 但是如果很较真儿 ， 那么食物是为了人而生产出来的 ， 来自于太阳的能量 ， 如果不生产这些食物 ， 这些太阳能就会回到地球以外 ， 所以这个生产食物的过程中地球的确略微变重了那么一点点 ， 但是和地球的重量相比更是可以忽略不计 ， 和地球上的各种宏观能量循环过程相比更加是可以忽略不计 。


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