研究地壳的内部结构仍然是一个重要的课题。虽然通过地震波测量和中微子俘获可以大致知道地球的内部结构,但是在地壳下面是什么样子还不是很清楚。此外,地壳中有许多活动断层。没有钻探,就无法知道足够的断层数据等特征,不利于地震监测预报。所以现代世界很多国家都在自己的海域钻井。中国还参与了综合大洋钻探计划,该计划以地球系统科学的思想为指导,将为我们了解海底世界、研究地球变化、勘探各种资源、采集岩心和分析成分、放下探测仪器采集数据开辟一条新途径。

为什么一个物体运动速度越快,他的时间反而越慢,就比如为什么宇宙飞船上的时间要比地球上慢?

说到这个问题,不得不提到时间的本质,还有就是爱因斯坦的狭义相对论。时间的本质人类到目前为止仍就没有给出最终完美的答案,但这并不妨碍我们去感受时间,而爱因斯坦的狭义相对论帮助我们更好的理解时间。很多人或许觉得爱因斯坦的狭义相对论对时间的描述比较抽象,难以理解。下面就具体地描述下狭义相对论定义下的时间概念。

在这之前,需要明白一个重要的概念,那就是光速恒定。我们都知道光速在真空状态下速度为30万公里/秒,但光速恒定的真正概念不是这样的,而是在任何运动状态下都会保持那个速度。我们都知道相对速度,但光速并没有相对这个概念,举个例子就全明白了,如果你手里拿着一个手电筒,以5米/秒的速度奔跑,静止的我看手电筒发出的光的速度仍就是光速,而不是光速 5米/秒,这就是光速恒定原理已经得到科学家实验证明,暂时不用去想怎么去证明的明白了这个原理,就让我们做一个思想实验。

设想有这么一个光子钟,这个光子钟很简单,上下两面是距离15厘米的镜子,中间是一个光子在来回运动,我们就是光子来回的上下运动来计算时间,类似我们家中的钟摆。如果光子钟处于静止状态,你静止状态观察光子的运动很简单,就是上下来回运动,运动时间也很好计算,光速是30万公里每秒,运动距离是15厘米,距离除以速度就是时间,上小学时我们就学过,可以算出这个时间是超乎想象的小。

但如果把光子钟放到高速飞行的宇宙飞船上,一切都不一样了。你看到光子钟的光子运动不再是垂直上下运动,而是会沿着斜线运动。当飞船从A点运动到B点,对于飞船上的人姑且取名为小明来说,光子仍就上下垂直运动,因为小明和光子钟的运动速度是一样的,他们之间相对时静止的。不过对于你来说就完全不是那回事了,你会看到光子并不是垂直上下运动,而是沿着斜线来回运动,换句话说,你看到光子的运动距离变长了。

由于光速恒定原理,光子来回运动一个回合的时间自然也就变长了,在你的眼里,飞船上的时间变慢了,一切似乎都以慢动作上演。随着飞船速度的增加,光子所走的距离也越来越长,如果飞船的速度达到光速,这个距离将达到无限大!试想,如果没有光速恒定原理,光也有相对速度,你看到光子的速度就等于光速 飞船速度,这样的光子仍将做垂直上下运动。

那么在你的眼里,飞船上的时间到底如何计算呢?其实也很简单,或许初中数学就足够解答这个问题。把刚才飞船的运动轨迹画出一个图,能更容易让我们解答,如下图利用勾股定理(ct)2 (vt)2=(ct)2,把公式展开,很容易计算出下列结果你会很容易发现,速度越大V越大,时间就越慢,如果速度达到光速,时间就为0,意味着时间停止了!再脑洞大开一下,如果速度超过光速,得到的时间就是虚数,意味着时间倒流?当然,爱因斯坦的相对论早就告诉了我们,任何有有质量的物质速度不可能达到光速,只能无限接近,更不要说超过光速了!到现在你应该明白为什么说速度越快时间就越慢了吧!事实上,这里存在着一个重要的事实,那就是这里所说的时间也是相对的时间,你看到坐飞船飞行的小明时间过的很慢,事实上从他自己的角度来看,和你的时间流逝速度并无两样。

人类有用钻头打穿地球的计划吗?有一段时间这种钻探为什么后期都停止了?

人类是有自知之明的,知道以现有的技术不可能穿透地球,所以顶多追求钻透地壳。现在包括中国在内的很多国家都有类似的计划。中国地壳一号在2018年创造了7018米的钻探深度。网友最熟悉的钻探计划应该是科拉半岛超深钻探项目。据说钻至12000多米时,洞底传来可怕的尖叫声,最后前苏联不得不叫停了这个项目。但这个传说完全是虚张声势。前苏联的目的是打通地壳,研究地幔地壳的连续界面,从而研究地球的结构。最终,超深井钻探项目被叫停,主要是因为资金不足,技术上无法继续钻探。


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