真空是一种不存在任何物质的空间状态,是一种物理学现象,但什么都没有的空间是不存在的。自然界客观存在的真空是一种相对真空,广袤的宇宙空间同样也有着大量高能粒子的存在。
质点在相对真空中定向运动,会受到高能粒子的摩擦,在没有能量补充的情况下,因为摩擦力的存在,质点的运动最终会由定向的规律运动变为无确定方向的自由运动。
假设地球上的一个气体分子由于地球的自转被抛向宇宙,这时气体分子的运动是一种定向的惯性运动,由于高能粒子的摩擦,气体分子不会毫无限制地飞向遥远的宇宙。它会在距离地球一定距离的空间停留下来,成为一个自由的气体分子。
当大量的气体分子从地球沿不同的方向被抛出,那么某一高度上便会聚集大量的气体分子,形成一个气体的圈层。由于气体分子密度的增大,后来再被抛出的气体分子运动过程中所受的摩擦力也相应增大,自身的能量和速度的降低也更加迅速,它们无力运动到最初的距离,只能滞留于更近一层的高度。当地球释放的气体达到一定的程度,自上而下的大气层也就正式形成。
综上所述:气体分子的聚集、大气层的形成是气体分子上升过程中由于高能粒子的摩擦,能量逐渐衰减的结果。 |