人类每天消耗1000万吨石油,地球的重量,会不会变得越来越轻?-全球每年消耗多少天然气
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地球是一颗有生命存在的星球,在地球上生存着很多生物,有海洋生物,有陆地生物,有两栖生物和微生物等等,在众多生物中,人类是地球上最有智慧的生命,人类从诞生以后就开始不断的探索世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经对宇宙有了大概的认知,自从人类进入工业时代以后,人类科技发展的速度大幅度提升,不过人类进入工业革命以后,人类对能源的消耗也越来越大,在我们地球上,存在很多能源,比如说石油、天然气、可燃冰、煤炭等等,这些都是人类每天都会利用的能源,不过科学家经过的研究得出,石油属于不可再生能源,为了能够长久的利用石油,现在各国都在有意的控制石油的消耗量。
根据科学家的研究我们能够知道,目前人类每天使用的石油储量非常大,达到了惊人的1000万吨,如果说地球上的石油能源全部被人类消耗完,那么地球的质量会不会变得越来越轻?想要解开这个谜题,我们必须知道地球上的石油是如何产生的?根据科学家的研究得出,地球上的煤炭是由植物形成的,而石油是由动物形成的,在远古时期,动物和植物死亡以后,尸体会被空气中的微生物分解,其中很多有机物下沉到地表,和砂石结合在一起,随着时间的流逝,这些有机物不断的堆积加厚变成沉积岩,由藻类的尸体和淤泥结合,和沉积岩一起在地层中受到高温高压的淬炼,慢慢的转变为油页岩。
虽然很多人都认为,石油是由动物尸体形成的,但是还有一些人认为石油并不是生物造成的,科学家在超新星爆发后的残骸中存在大量的碳氢化合物,但是地球的物理化学作用能够在某种条件下,促使这种化合物相更复杂的成分发展,除此之外,科学家还在陨石中发现了类似石油的物质,现在科学家也在积极的研究石油形成的秘密,石油作为地球上非常有效的能源,在人类文明初期,人类就已经开始利用石油能源了,根据历史记载,古埃及人和古巴比伦人在很早之前,就已经开始开采和利用石油,不过石油这个中文名字最早是由北宋科学家沈括提出来的。
最早的时候,人类把刚开采出来的石油称为是原油,原油能够提炼出汽油,柴油,煤油等等,石油之所以能够被称为是化石燃料,主要是因为它百分之90的产量都被用作燃料,比如说汽车、火车、轮船等等,化石能源其中包括石油、天然气、煤炭、可燃冰等等,在工业革命进入蒸汽时代之后,煤炭是最重要的化石燃料,后来内燃机的出现,才使得石油变成主要能源,如果按照生物尸体的说法,那么目前人类发现的百分之99的石油都位于沉积岩中,根据放射性同位素的测定,人类发现最古老的油田,大约形成于5亿年前,那个时候正好处于中生代时期,中生代从2.3亿年前到0.65亿年前。
延续约1.65亿年,分为三叠纪(2.3亿-1.95亿年前),侏罗纪(1.95亿-1.37亿年前)和白垩纪(1.37亿-0.65亿年前),其实这个时代是地球上植物繁殖最繁盛的时期,在二叠纪末的海系运动以后,陆地面积和地形高低起伏进一步扩大,气候条件远比海洋占据优势,当时的含氧量达到了百分之27,当时地球上出现了大量的被子植物,在中生代以爬行动物恐龙为代表,这个时期也被称为是恐龙时代,恐龙在地球上统治了1.6亿年,自三叠纪中期出现之后,到侏罗纪恐龙类空前发展,由于恐龙的体型非常凶猛,所以恐龙很快就压倒了一切陆地上的其它动物。
不过在白垩纪末期的时候,恐龙全部灭绝,这次生物大灭绝也被称为是第五次生物大灭绝,科学家推测,当时有一颗直径为10000米的小行星撞击了地球,导致地球上的大量火山喷发,火山喷发以后,大量的二氧化碳弥漫在空气中,使得地球的环境发生巨大的改变,由于恐龙无法适应当时的地球环境,所以恐龙最终被灭绝了,人类就是在恐龙灭绝之后才诞生的,人类和其它动物最大的区别就在于,人类诞生了智慧,人类依靠智慧,在短短几千年的时间内,站到了地球食物链的顶端,不过人类能够有如此之快的科技,主要是因为人类能够利用各种能源。
根据科学家的研究得出,截止2021年底,全球的油田还有9395个,气田为6933个,这两个主要分布在中东和俄罗斯及非洲地区,但是随着开采力度的逐渐加大,全球的石油储量都在下滑,保守估计石油的消耗量已经占据了世界能源总消耗量的三分之一,据统计,2022年石油和液体燃料平均每天要消耗1.014亿桶左右,一般来说,每7桶原油的重量大约是1吨,保守估计地球上每天消耗的石油在1000万吨左右,根据石油的密度0.8-1.0m3来计算,地球每年消耗的石油总体积达到了36亿立方米。既然人类每年利用这么多的石油,那么地球的重量会不会变轻呢?
其实早在古埃及的时候,人类就开始计算地球的重量,当时古埃及有一座非常著名的城市,亚历山大,当时在同一根经线之上还存在着另一个城市,这个城市叫做阿斯旺,根据科学家的研究得出,照射到地球表面的太阳光是平行光,当阳光直射到亚历山大和阿斯旺的地面时就会产生一个夹角,这个夹角的角度很容易测量,经过古埃及人的测量,它们得出地球的半径,但是想要计算出地球的质量,还差的很远,直到牛顿出现以后,人类才开始真正的计算地球的重量。根据
F=Gm1m2/r2公式,在这个公式中,F是万有引力,G是引力常数,m1和m2分别是两个物体的质量,r是它们之间的距离。
按照万有引力定律,地球表面的所有物体都会受到重力,而这个所谓的重力就是物体和地球之间的引力,所以我们就可以把两个公式相互代入,就是G(m1m2/r∧2)=m2g。在这个公式中m1就是地球质量,m2就是地球表面任意一个物体的质量,r就是人与地球重心的距离,所以要求地球的质量只需要把这个公式进行变形:m1=(gr∧2)/G。g是重力加速度,也就是9.8m/s∧2,r是地球表面物体的质量,比如我们以自己作为这个计算公式中的物体,那么就是我们自身的质量。现在只要知道万有引力常数G,就可以计算出地球的质量了。不过这样计算出的地球质量并不准确。
这是因为引力非常微弱,所以当时科学家并没有真正的计算出地球的质量,后来到了18世纪中期,科学家发现了一种新的测量方式,它们利用一根细丝将一根细针吊起来,然后通过测量细丝的扭动程度来计算力的大小,最终这个方式还是无法将地球的重量计算出来,不过这个方式已经比之前精密了很多,后来在1798年,亨利.卡文迪准确的计算出了引力常量,并且将它带入万有引力公式,成功的计算出地球的质量大约是60万亿亿吨,对于人类来说,这绝对是一个天文数字了,在这样庞大的体积下,人类利用的石油只占到地球的万分之一,想要将60亿亿吨地球质量用完,需要1.3亿年。
不过科学家认为,就算是人类能够利用1.3亿年,那么地球的质量也不会变,这是为什么呢?根据爱因斯坦的质能方程式,质量和能量之间是相互转化的,在100多年前,爱因斯坦写下了
E=MC^2,
这个方程主要描述质量转化为能量,或者能量转化为质量的关系式,
这个公式等号左边E表示能量,单位J(焦耳);等号右边表示质量M乘以光速C的平方。质量单位为kg(千克),光速单位为m(米),真空光速标准值为
299792458m/s(米/秒),如没有特别精确的要求,计算时为了更简单快捷,一般会将光速简化为300000000m/s。这个方式告诉我们,任何物体只要质量相同,那么它们所产生的能量也是相同的。
比如说一千克的棉花等于一千克的石油,一千克的石油也等于一千克的黄金,按照这个理论我们能够知道,虽然人类利用了地球上的石油,但是石油最终还是会转化为能量留在地球上,这会使得地球总质量保持不变,而且我们的地球主要是由四个本分组成的,分别是大气层,地壳,地幔和地核,石油主要处于地壳,石油燃烧以后会释放出去二氧化碳和硫化物,还有一些PM2.5,这些也是地球的一部分,所以就算是石油经过了一系列的变化,但是地球的质量是不会变得,而且根据科学家的研究发现,地球拥有强大的磁场和引力,每年地球会从宇宙中吸收几万的的尘埃,还有一些小型陨石。
这会使得地球的质量得到补充,所以我们根本不用担心地球的质量会变轻,不过人类目前应该担心的问题是,石油是一种不可再生资源,一旦石油被人类用完,那么人类需要用哪种能源来代替它呢?其实目前科学家也在积极的寻找新型能源,比如说可控核聚变,可控核聚变是一种非常高效的、清洁的新能源,这种能源对于人类科技发展来说非常重要,我们的太阳之所以能够燃烧100亿年的时间,就是因为内部核聚变的反应,核聚变反应就是多个原子核在一定条件下相互碰撞产生的,产生质量更大的原子核的过程,在聚合的过程中会出现一定的质量亏损。
其表现形式就是向外面释放巨大的能量,不过核聚变的反应条件非常苛刻,因为原子核非常小,而外围还有核外电子的干扰,在自然条件下,原子之间并不会出现核聚变现象,想要实现核聚变反应,就必须在极高的温度和极强的压强下,而太阳内部正好符合这种条件,只要在高温和高压环境下,核外电子才能够摆脱原子核的束缚,这样原子核之间就有机会接触并且产生碰撞,在太阳的中心区域,有着1500万度的高温,在太阳中心到0.25个太阳半径的区域内,有四分之三的氢,正是在这里进行核聚变反应,它们相互作用融合,最终形成质量更大的氦核。利用核聚变反应,太阳能够源源不断的释放能量。
如果说人类能够实现可控核聚变,那么就相当于人类能够制造出一颗太阳来,这将会满足人类目前的所有需求,所以现在很多国家都在积极的研究可控核聚变,不过想要实现可控核聚变并不是一件容易的事情,因为可控核聚变中,有一种非常特殊的能源,这种能源就是氦-3,科学家经过研究发现,这种能源在地球上的储量是非常稀少的,但是在月球上的储量非常多,人类想要真正的实现可控核聚变,就必须前往月球去开采这种能源,不过以目前人类的科技想要在月球上开采资源几乎是不可能的,毕竟月球环境和地球环境是不同的,想要在月球上开采这种资源,人类必须对月球进行改造。
只有将月球环境改造成和地球一样的环境,那么人类才有可能在月球上开采这种资源,虽然目前人类还做不到,但是人类是地球上最有智慧的生明,人类的科技在不断的进步和发展,未来随着人类科技的发展, 说不定我们能够在月球上开采这种资源,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?
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