按:我先前沒有思索過這個問題,也未看過相關的討論,以下內容是我據說有過此類討論后,自己臨時起意所做的一些推理和思索。原文參見筆者在《關于《大氣化學學》中有關大氣穩定度證明缺陷的詳盡說明》一文后的討論中的相關留言。
我先前沒有看過有關這個話題的討論,盡管這個話題在本文的議程下稍為有些離題,但這個話題/問題本身的確挺有意思,值得深思。在仍未看過大家二位所提及的這種討論內容之前,我談談我對這個問題的膚淺理解:
1.理想二氧化碳的內部壓力來源,通過虛擬的氣瓶實驗應當足以基本解答清楚(***),其癥結應當就在于二氧化碳分子/原子間的各類互相作用,包括各類相互斥力,更包括熱運動的碰撞造成的累計作用(假如我們站在一個裝入二氧化碳中的測壓器的角度去看待的話測定大氣壓強的實驗,可能更好理解這個問題),而后者應該才是造成二氧化碳浮力的最大的來源。
2.至于二氧化碳為什么會集聚在一起,尤其是大氣浮力與重力有何關系,這兩個問題愈發復雜些(尤其前者)。集聚在一起的緣由,我想無外乎大約如此兩個誘因:要么是有固體邊界的禁錮(例如杯子壁,盒子壁之類的),要么是有萬有引力所造成的重力場之類的禁錮(應當還包括電磁場之類的特殊情形與作用),因為有各類性質上可能完全不同的禁錮作用的存在(也包括二氧化碳分子間的各類吸引力/敵視力等),才促使二氧化碳呈現出宏觀的浮力。若果是把該二氧化碳完全置于太空中,且完全開放地存在著,既無固定的邊界禁錮,也無外加的各類場斥力的禁錮,這么二氧化碳分子必然會在熱運動作用為主導的誘因下出現倉皇奔逃的現象(先不考慮有電離等現象的復雜情形和特殊情形的二氧化碳,只說一般的大氣成份的二氧化碳),因而會造成該氣團的內部浮力很快就升高了。
為此測定大氣壓強的實驗,根據上述梳理剖析,并再度回到最初的問題,我覺得造成二氧化碳浮力(包括大氣浮力)的癥結在于其被外界禁錮,要么是有宏觀實物形態存在的邊界禁錮(如瓶壁,盒子壁,或地表),要么是有以各類場斥力方式所造成的禁錮,要么是幾者兼而有之。在上述禁錮的前提下,因為分子間的各類斥力的存在尤其是分子熱運動的存在,因而形成了具有統計意義的二氧化碳浮力。
這個問題再往遠里說,還要涉及到怎樣理解和解釋不同星球甚至類似星球的大氣為什么常常會迥然不同的問題,那就愈加復雜了,但經過上述的這些梳理剖析,再去理解萬有引力(重力)對該星球的大氣浮力是怎樣影響的應當可能就愈加容易了,只是在數值估算上可能要考慮的誘因會特別多為此估算上去可能會很復雜。
***虛擬氣瓶實驗:將一個密封的氣瓶打開,讓空氣自然步入,達到平衡后,再關掉進氣道嚴格密封上去,此時,氣瓶內部的空氣與周圍大氣是徹底隔絕了的,可以覺得完全不受大氣圈中的大氣壓力和周圍大氣的重力的影響了。此時,再將這個鋼罐不論是置于月球表面,還是放在太空中,鋼罐中的空氣壓力應當是幾乎不變的,頂多是當鋼罐置于地表時,其內部空氣會在不同水平高度處,有微小的因內部空氣自己的重力形成的壓力差,但這個差異應當十分微小,由于鋼罐中的空氣一共沒有多少且密度極低。