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冷知识:为什么镜像是左右颠倒,不是上下颠倒?

为什么高处比低处冷,越高不应该离太阳越近吗?

事实上,地球表面大气的温度并不完全随着高度的升高而降低,而是在不同的高度有不同的表现。以对流层和平流层为例,对流层内大气温度随高度的增加而降低,海拔每升高100米,温度约降低0.6摄氏度,而在平流层底部温度基本恒定,海拔超过20千米的部分温度随高度的增加而升高。原因在于,不同的区域大气获取热量的途径不同,阳光的辐射是所有大气共同的热量来源,这也给问题中海拔越高阳光越强(并不是因为离太阳近,而是大气对阳光的吸收比较弱)从而温度越高的印象。不过对于大气层底部的空气来说,地面也会对其直接加热。

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从近些年的报道来看,地表温度突破70摄氏度的城市并不少见,地表对空气的加热效应很明显,而海拔越高地表的加热效果越不明显,于是低海拔处温度高,高海拔处温度低。对于平流层的大气来说,地面的影响可以忽略,阳光辐射成为热量的唯一来源。随着海拔的升高,空气的臭氧含量升高,大气对紫外线的吸收增加,温度逐渐上升。

天天晒太阳,为什么没有感觉到光的压力?

从现代物理的角度来看,力并不是一个非常本质的概念,力的实质是动量在单位时间内的改变量,或者说是一种有动量转移的相互作用的表现形式。这一点在经典力学中就有一定的体现:力F=dP/dt。因此要判断一个过程是否有力的“存在”,关键是要看这个过程是否存在动量的转移,或者说参与相互作用的双方是否有动量的改变。

冷知识:为什么镜像是左右颠倒,不是上下颠倒?

说了这么大一堆,现在回到光照是否会对物体产生压力这个问题上来。从量子力学的角度来看,光实际上是电磁相互作用的传播者,名曰光子,携带一定的动量和能量。其(真空中)动量的大小正比于其能量,比例系数c为真空中光速。当光照射到物体上时,光会被吸收或者被反射,这两个过程都会使光子动量改变,因此被光照射的物体会受到力的作用。有人可能会问,我天天晒太阳,为什么没有感觉到光的压力?这是由于日常生活中的光产生的压力实在是太小了,在烈日下,你受到的光压强也仅仅是大气压强的千亿分之几,而整个地球受到的太阳光光压大约有几万吨。

冷知识:为什么镜像是左右颠倒,不是上下颠倒?

日常生活中的光压小主要是因为光功率密度太小了。这里再举个大光压的例子:在人造光源中恐怕只有大功率激光能够产生较大的光压,不要说人,大功率激光可以在一瞬间让钢铁升华。但是这与恒星内部的光压相比简直不值一提,比如太阳核心附近的光压大约是一亿亿倍大气压。

为什么镜像是左右颠倒,不是上下颠倒?

冷知识:为什么镜像是左右颠倒,不是上下颠倒?

为了弄清这个问题,我们做一个简单的假设。假设在无重力的环境下,一面圆形的镜子前面站着一个“点”观察者,这个观察者会发现一个非常神奇的情况:它是不能区分上下左右的,既然如此,它也就无法区分镜子里的图像是左右相反还是上下相反。它唯一可以区分的方向,就是垂直于镜面的方向。假如镜子无限大,“点”甚至都不知道它是否有平行于镜面的运动。

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我们人大约也是这样。当我们说镜像左右相反的时候,我们想象另一个自己绕镜面竖直中心线旋转180°,来到镜子后,我们将镜像与自己比较得出左右相反的结论。实际上,我们也可以将旋转轴放在水平中心线上,那样我们就能得出上下相反的结论了。所以,有没有什么简单的方法可以让镜像看起来上下颠倒呢?

可以试试对着镜子平躺嘛!

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来源: 知识方便面

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