地球自转证明在实验室极低的温度下某种气体(可能是氦气)的液态形势会形成超流,没有黏度,会相对于某些恒星静止,这也能验证地球是转动的.我想知道详细的,谢谢

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/20 16:58:10
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地球自转证明在实验室极低的温度下某种气体(可能是氦气)的液态形势会形成超流,没有黏度,会相对于某些恒星静止,这也能验证地球是转动的.我想知道详细的,谢谢
地球自转证明
在实验室极低的温度下某种气体(可能是氦气)的液态形势会形成超流,没有黏度,会相对于某些恒星静止,这也能验证地球是转动的.
我想知道详细的,谢谢

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加州大学柏克莱分校的物理学家首次成功地观察到超流体的量子干涉现象.
在诡异的量子世界里,物件乃具备了双重性格.某些情况下,它表现像个粒子,如同撞球般地碰来撞去;另些时候,它则像波一样有反射和干涉的特性.
在过去只有电子、原子或小分子等非常微小的东西被成功地运用在波动性量子干涉的实验上.如今,一种新仪器使得这种现象在试管所盛装的液体如此的巨观尺度下也能被观察到.这个由Richard Packard和同侪所开发的仪器对旋转运动极度的敏感,故未来或可运用在飞机的导航系统上.
在这项实验中,Packard等人利用超流氦将量子世界带进我们的感知范围内.不同於绝大部份物质,氦在极低的温度下才会凝结.随著温度降低,氦原子慢了下来,其波函数(粗略地讲,既可能找到氦原子的区域) 跟著增大.当温度低到波函数彼此重叠时,氦变成了超流体.与其说像液体,此时的氦更像一具有量子行为的单一物件,并且大到可在实验室中进行观察与操作.
新仪器的核心部份是一个小环状管.将超流氦灌入管中,它会分成两路(顺时针及逆时针) 沿著圆环前进,途中尚须穿过一些小洞,并在另一端再次汇合.关键的干涉现象便在汇合处发生.液态氦随后流离了环状管.只要仪器静止不动,此流出速率是稳定的.
然而,旋转仪器却会改变干涉的程度,进而影响了流出量.这是个十分敏感的效应,即使地球自转也能产生显著的效果:将圆环面指向西时,可看到氦由圆环流出;圆环面指向北时,氦则完全停止流出.
超流体虽和超导体在物理界中分属不同的领域,这个实验结果却再次证明了它们的行为有很多雷同之处.此新仪器也好比是超导量子干涉仪 (Superconducting Quantum Interference Device,SQUID) 的液态版.不同於超导量子干涉仪是受磁场扰动(故可用来精确地量测磁场),“液态版” 是对旋转运动产生反应.
因此,这个新仪器可望用在高精密度的位移量测上,例如地质调查.不过在那之前,研究人员得先想办法降低系统的杂讯.

证明地球自转的方法:
1.牙签法
先用一只脸盆装满水,放在水平且不易振动的地方,待水静止后,轻轻放下一根木质细牙签,并在牙签的一端做一个记号,记住牙签的位置,过几个小时后(最好在10个小时以上),再去看时你就会发现,牙签已经转动了一定角度,看起来好像是牙签在转动,其实它并没有转动,而是地球在转动.在北半球,牙签作顺时针转动,因为地球自转在北半球看起来是逆时针方向的.南半球则...

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证明地球自转的方法:
1.牙签法
先用一只脸盆装满水,放在水平且不易振动的地方,待水静止后,轻轻放下一根木质细牙签,并在牙签的一端做一个记号,记住牙签的位置,过几个小时后(最好在10个小时以上),再去看时你就会发现,牙签已经转动了一定角度,看起来好像是牙签在转动,其实它并没有转动,而是地球在转动.在北半球,牙签作顺时针转动,因为地球自转在北半球看起来是逆时针方向的.南半球则与北半球相反.
2.炮弹法
地球时刻不停地自转,地面上水平运动的物体,必然相对地发生持续的右偏(北半球)或左偏(南半球).根据这种现象,人们分析射出的炮弹运动的方向,就能证明地球在自转.
3.重力加速度法
地球在时刻不停地自转,由于惯性离心力的作用,地面的重力加速度必然是赤道最小,两极最大;地球不可能是正球体,而必然是赤道略鼓,两极略扁的旋转椭球体.重力测量和弧度测量的结果,证实了这些观点的正确性,也就从一个侧面证实了地球的自转.
4.深井测量法
地球时刻不停自转,由于自转速度随高度而增加,物体自高处下落的过程中,必然具有较高的向东的自转速度,而必然坠落在偏东的地点.为了证实这一点,有人曾在很深的矿井中进行试验.试验结果是:自井口中心下落的物体,总在一定的深度同矿井东壁相撞,从另一个侧面证实了地球的自转运动.

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