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你在其他世界的年龄

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你在其他世界的年龄

做和注意


  • 在下方指定的空白处填写您的生日。 (请注意,您必须输入 4 位数的年份!)
  • 单击“计算”按钮。
  • 请注意,您在其他世界的年龄将自动填写。请注意,您在不同世界的年龄是不同的。请注意,您的“天数”年龄变化很大。
  • 注意你在每个世界的下一个生日是什么时候。给出的日期是“地球日期”。
  • 您可以单击行星的图像,从 Bill Arnett 令人难以置信的九大行星网站上获得更多关于它们的信息。

这是怎么回事?

我们生命中的岁月


查看上面的数字,您会立即注意到您在不同星球上的年龄不同。这就提出了我们如何定义我们测量的时间间隔的问题。什么是一天?什么是一年?

地球在运动。实际上,同时有几个不同的动作。我们特别感兴趣的有两个。首先,地球绕着它的轴旋转,就像一个旋转的陀螺。其次,地球绕着太阳,就像一根绳子末端的绳球绕着中心杆旋转。

地球自转动画

地球在其轴上的陀螺式旋转是我们定义一天的方式。从中午到下一个中午地球自转一圈的时间我们定义为一天。我们将这段时间进一步划分为24小时,每一小时又分为60分钟,每一小时再细分为60秒。没有规则可以控制行星的自转速度,这完全取决于形成每颗行星的原始材料中的“自旋”程度。巨型木星自转很多,每 10 小时自转一圈,而金星自转一圈需要 243 天。

地球绕太阳公转是我们定义年份的方式。一年是地球进行一次公转所需的时间——365 天多一点。

我们在小学都知道行星围绕太阳运行的速度不同。地球绕一圈需要 365 天,而离地球最近的行星水星只需要 88 天。可怜、笨重、遥远的冥王星需要 248 年的时间才能公转一圈。请参阅所有行星的自转率和公转率表。

行星的自转和公转率

行星轮换期革命时期
58.6天87.97天
金星243天224.7天
地球0.99天365.26天
火星1.03天1.88岁
木星0.41天11.86岁
土星0.45天29.46岁
天王星0.72天84.01岁
海王星0.67天164.79岁
冥王星6.39天248.59岁

开普勒轨道运动定律


为什么时期差异如此之大?我们需要回到伽利略时代,只是我们不打算看他的作品,而是看他的同时代人之一约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler,1571-1630)的作品。

开普勒与伟大的丹麦观测天文学家第谷·布拉赫有过短暂的合作。第谷是一位伟大且极其准确的观察者,但他没有数学能力来分析他收集到的所有数据。 1601年第谷去世后,开普勒得以获得第谷的观测结果。第谷对行星运动的观察是当时最准确的(在望远镜发明之前!)。通过这些观察,开普勒发现行星并不像 2000 年的“自然哲学”所教导的那样绕着圆圈运动。他发现它们以椭圆形移动。椭圆是一种具有短直径(“短轴”)和较长直径(“长轴”)的压扁圆。他发现太阳位于椭圆的一个“焦点”上(有两个“焦点”,都位于长轴上)。他还发现,当行星在其轨道上离太阳较近时,它们的运动速度比离太阳较远时要快。许多年后,他发现一颗行星离太阳越远,平均而言,该行星完成一次完整公转所需的时间就越长。这三个定律由开普勒以数学方式表述,被称为“开普勒轨道运动定律”。开普勒定律至今仍被用来预测行星、彗星、小行星、恒星、星系和航天器的运动。

Johannes Kepler
Johannes Kepler

在这里你看到一颗行星在一个非常椭圆的轨道上。

椭圆轨道动画

注意当它靠近太阳时它是如何加速的。

开普勒第三定律


开普勒第三定律是我们最感兴趣的定律。它精确地指出,行星绕太阳一周的时间的平方与到太阳的平均距离的立方成正比。这是公式:

$$\text{句点}^2 = \text{距离}^3$$

让我们通过取两边的平方根来求解周期:

$$\text{周期} = \sqrt{\text{距离}^3}$$

请注意,随着行星与太阳的距离增加,绕一圈的周期或时间会变长。开普勒不知道这些定律的原因,尽管他知道这与太阳及其对行星的影响有关。艾萨克·牛顿 (Isaac Newton) 等了 50 年才发现万有引力定律。

形势的严重性


较近的行星自转速度较快,较远的行星自转速度较慢。为什么?答案在于重力的工作原理。重力是两个物体之间拉力的量度。这种力量取决于几件事。首先,它取决于太阳的质量和您正在考虑的行星的质量。行星越重,拉力越强。如果你把行星的质量加倍,引力就会加倍。另一方面,行星离太阳越远,两者之间的引力就越弱。力量迅速变弱。如果将距离加倍,则力为四分之一。如果将间距增加三倍,力就会下降到九分之一。十倍的距离,百分之一的力量。看到图案了吗?力随着距离的平方而下降。如果我们把它放到一个等式中,它看起来像这样:

$$F \sim \frac{M m}{r^2}$$

上面的两个“M”是太阳的质量和行星的质量。下面的“r”是两者之间的距离。质量在分子中,因为如果它们变大,力也会变大。距离在分母中,因为当距离变大时力变小。请注意,无论您行驶多远,力都不会变为零。了解这条定律可以帮助您理解为什么行星在离太阳越近时移动得越快——它们被更强的拉力拉动并且绕着太阳旋转得更快!