广义相对论影响气候(vs牛顿力学)

Question

这可能听起来像一个愚蠢的问题,但在这里。

早期的广义相对论的伟大成就之一是之间的差异来解释prehilion水星之前预测的牛顿力学和实际测量的结果。

我想知道这种效应可能对地球的气候产生任何影响体验。

Answer 1

简而言之:没有。除非数百万时间表。

我们把牛顿力学教学的原因,是因为它是一个非常精确的近似一个更一般的理论(广义相对论)政权内的速度和重力加速度在日常生活中发现。因此,所有的相对论修正牛顿力学在地球系统中可以忽略不计。,对气候的内部运营和其轨道参数的进化几百几千年或更短的时间尺度。

一个效应,将拱点的旋进的次要角色的变化分布的太阳能所描述的Milankovic周期。但可以说是微不足道的。

但或许最重要的贡献是相对论修正的影响在地球轨道偏心率变化数百万年的时间尺度。

最先进的地球的轨道运动的长期解决方案La2010用相对论修正,但是他们很小。修正的方式被包含在模型萨哈&屈里曼(1994),他们指出:

广义相对论效应在行星运动部分的振幅秩序$ \压裂{k ^ 2} {c ^ 2 r} \ sim 10 ^ {8} $ $ r = 1 \ \ textbf{盟}$。

意味着校正对应于0.000001%的总变异的轨道参数。毫无疑问,即使如此小的修正有累积效应超过数百万年时间尺度。Varadi等人。(2003),比较模型的输出使用相对论修正(实线)与一个不使用它们(虚线),下图显示结果300万多年,可以观察到在300000年后出现显著差异。

然而,它是合理的考虑,这么小的修正将是克服过去在某种程度上由其他失踪的影响,像大陨石撞击(或飞行),太阳风暴等。记住La2010回到5000万年其他模型返回几十亿年,当此类事件相当普遍。所以,我还是认为相对论修正并不是很重要。然而,在像地球气候的混沌系统,你永远不能排除一个微不足道的强迫可能已经产生了重要的影响。

当然答案是不同的(和相对重要性更高),如果我们考虑一个行星轨道非常接近超大质量恒星。但是,我假设你是考虑在这方面类似地球的行星。

(也有一些要求Damhsa理论),引力波可能发挥作用在长期气候演化的地球。但是,我真的不能够评估等理论的有效性,但是我不得不承认我怀疑它。我已经发布了一个问题,物理学中,似乎有广泛共识,这种影响是非常小的值得任何类型的考虑。

Answer 2

最新的职位,我知道的说,是的,但不是在任何有用的方法。

我读过,当前流行的观点是,地球的天气是一个混沌系统。已知混沌系统对初始条件非常敏感。艾迪在大气中,仅仅是毫米大小可能会改变无论是下雨还是照在地球的另一边在几个月。

从这个概念,我们可以假定GR影响天气。然而,我们必须谨慎的与我们得出的结论。我相信这是冯纽曼说,当他第一次听到这个想法的天气作为一个混沌系统,对初始条件敏感,他有个主意,我们可能很快就有天气控制只需做小的调整。后来他终于理解混沌理论:这样的扰动就像给好桌子上另一个洗牌。它肯定会改变你的运气,但是你不可能知道它是更好或更坏。

你的问题,GR是否任何效果,答案是肯定的。如果你要改述问题是否有任何可测量的影响可能与经验证据测试,然后我将不得不推迟Camilo的回答。

Answer 3

我看不出这一点,所以我就把它添加。在非常高的重力情况下轨道能量可以输给了“相对论”或者更具体地说,重力波。太阳的引力的主要相对论效应对水星进动,增加@CamiloRada指出,看到更多的细节。

第二个相对论效应是轨道衰变或螺旋。这是可观察到的在紧绕中子星或黑洞。普通恒星周围的影响将是小,但不为零。

这文章给出了一些数字地球上这种效果。

引力辐射非常微妙和疲软的影响。地球,太阳公转时,由于辐射和螺旋向内失去能量。但这需要10 ^ 150年这个过程发生。

这是一个荒谬的长一段时间。水星肯定会影响远远超过地球,(我不会做数学,也许有人会加大),但即使在水星距离重力波的能量损失,不断在慢比其他影响到无关紧要的地步。

例如,太阳的增大以及光明的一生。行星大气的变化,脱光衣服或地球的情况下,影响光合作用和其他流程,和太阳失去质量除以它的一生,导致行星,平均向外移动,虽然移民也被认为可能会影响彼此的轨道的行星。这些气候变化都可能大大超过相对论盘旋着。

最大“旋涡”效应,你可能想要一个很紧的小恒星和行星轨道的几天,但即使这样可能太小,有显著的效果和行星环绕速度比它的恒星向内旋转可能会经历一些潮汐力画它。潮汐拉进可能会更大。很难想象的情况相对不断在行星和恒星之间究竟能产生多大的作用。

现在地球污染已经变成白矮星超紧密的围绕着一个明星。也许,但内部的行星可能会撕裂洛希极限之前你有这足够接近任何明显有趣的相对论盘旋着。

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一词在旋进,旋进影响地球的气候,因为地球有土地优势大脑半球和水优势半球。旋进同样适用于季节导致温暖或寒冷的冬天或夏天。如果有较低的轴向倾斜,然后旋进不会有多大影响地球的气候。水星最小轴向倾斜,无显著差异的两个半球,所以不太可能水星进动它的气候变化。当然不像地球上的效果,比如冰河时代打开或关闭。

进动也大多是牛顿。两个相对论仅仅增加了百分之一的速度旋进的汞。