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海水的潮起潮落是什么原理?

 大成净化图书馆 2017-10-19

从上学开始,物理老师就告诉我们,月球的引力造就了地球上海洋的潮起潮落,如钱塘江大潮。这一常识性观念深深扎根我们的脑海中,然而,来自美国的著名科学家Gabe Perez-Giz教授质疑,为什么深处内陆的巨大湖泊和你家澡盆里的洗澡水没有受到月球的引力作用?这表明传统观念并不正确,大海的高潮绝不是月亮可以左右的!



传统观念告诉我们,地球在自转,使得总有一个半球面向月球,而相反面背离月球,这导致面向月球一侧海水被吸引,从而形成潮起潮落、波涛万丈的雄伟现象。但科学家称,在地球任何一个的地点,物体所受月球引力仅为受到地球自身重力的1000万分之一,既然如此,海水为什么会受月球影响?这种重力差异并不能导致海水涨起。



Perez-Giz教授称,由于水分子之间无规律地相互碰撞,无数分子的相互作用力累加起来使得海水被“挤压”,这种全球性的水压力抵消着地球的重力,从而形成海的高潮。就如同水泡膨胀,当你从侧面挤压时,水泡就会隆起。而表面积较小的水体,如湖泊、游泳池和澡盆,它们缺乏足够的液体分子来产生可以克服地球重力的压力,所以不会形成潮汐现象。



由于地球巨大的内向拉力,海洋中每一滴水虽受到月球重力的吸引,但在分子水平上几乎可以忽略不计。然而,海水占地球表面的71%,并且全球海水相联通,导致每一个水分子上的力都集中表现为明显的水压力的增强上。



潮汐其实是月、地和日三者之间复杂的重力缠绕效应,且更多体现为“推”的效应,而不是海水被“拉”起。此外,太阳引力约占影响因素的三分之一,也会时时刻刻影响着潮汐。加之水分子产生的内向压力,当太阳引力与月球相配时抵消时,会引发更大的“春潮”,而当太阳与月球引力相抵消,所引发的潮汐则低于平均水平。

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