小小星球大爆炸,大约需要多大的能量才能把地球炸毁?

2024-08-09 17:34:34 117阅读

小小星球大爆炸,大约需要多大的能量才能把地球炸毁?

这个问题很有意思,我可以尝试回答一下。

我们先说什么叫“彻底炸碎”。要知道,由于万有引力的存在,漂浮在宇宙空间中的物体互相之间会有吸引力的作用,所以你如果用一种方式把地球炸碎,但是地球碎片速度不够快,那么过一段时间,碎片又会重新聚合到一起——这就只能算是“炸碎”,而不能说是“彻底炸碎”。所以我觉得彻底炸碎的意思就是:炸出来的碎片飞向四面八方的速度会高到让碎片再也不会聚合到一起去。

但是如果要这么算的话,还是有点儿困难的,所以我们先用把地球炸成互相再也不会聚合到一起的两个半球来估计一下这个爆炸能量的量级。

我们假设地球就是一个密度均匀的大球体,那么把地球分成两半,每一半的质量就是3*10^24公斤的质量,而每个半球的质心位于中心线3/8倍半径的位置【如下图所示】。

小小星球大爆炸,大约需要多大的能量才能把地球炸毁?

于是我们就可以通过重力势能公式【如下图所示】,知道两个半球此时的重力势能和为2.5*10^32J,那么这个能量大概是6*10^22吨TNT当量。

这个能量还是有点儿不太直观,我们可以用历史上最大的氢弹,沙皇氢弹来做对比。沙皇氢弹的TNT当量大概是5000万吨,那么这个能量就需要大概1.2*10^15个这样的氢弹,也就是0.1亿亿颗沙皇氢弹同时爆炸,才可以做到这一点。

太阳每秒钟释放出的能量高达4*10^26,所以太阳大概需要积攒一周时间的能量,才能够把地球给轰成两个完全分离的半球。

但是这个估计是完全不准确的,首先来说,上面的能量计算只是把地球撕裂成两半所需要的能量,而如果要把地球完全“炸碎”,这个能量的量级可能要高上好多个量级;其次,需要大量的能量先把地球炸碎,然后这些碎片的动能再让这些碎片飞向四面八方,这其中就少估计了很多能量。

不过这些少估计的能量再怎么高,太阳的总能量也高过这个能量十多个量级,所以以太阳全部寿命的功力,是可以把地球轰成彻底的碎片的。

而宇宙中的大杀器,超新星爆炸可以把太阳全部寿命中释放出的能量放在一瞬间爆发出来(10^44J的能量),所以这个级别的能量是一定可以把地球彻底炸碎的。

超小质量黑洞能吞噬比它质量大的天体吗?

▲一颗被黑洞撕碎的恒星。

超小质量黑洞是完全可以吞噬大质量天体的,前提是它得能存在足够的时间。

宇宙中存在超小质量黑洞吗?

很遗憾,宇宙无法自然产生稳定的超小质量黑洞。要知道,质量越小的黑洞,它受到霍金辐射损失的影响就越严重,“寿命”也就越短。质量过低的黑洞会不断以X射线辐射的形式损失质量,温度也会变得越来越高,而温度更高又导致辐射更加严重……形成恶性循环。最终小质量黑洞会发生爆炸,把吃下去的东西全都变成基本粒子吐出来。

▲黑洞的爆炸只存在于理论中,没有被观测到过。

超小质量黑洞确实存在,或者说“存在过”,它们也被称为量子黑洞,曾经在大型粒子对撞机里产生过。但是这种普郎克尺度的黑洞会迅速的蒸发掉,无法吞噬谁。一个黑洞要想比较稳定的存在,其质量最少也得达到太阳质量的3倍才行。

如果把地球用蛮力压缩成一个黑洞,放到太阳附近会怎样?

根据史瓦西半径的公式,当地球的半径从6000多公里被压缩到只剩8.7毫米时,它就可以变成一个黑洞了。如果我们有办法让这颗葡萄大的黑洞稳定存在,并把它放到水星轨道以内,距太阳表面几千公里处会怎样?

它会毫不犹豫地开始抢夺太阳表面的物质来壮大自己,在周围生成明亮的高速螺旋状吸积盘,直到把整个太阳吃干抹净为止。

▲黑洞吞噬恒星。

以小吞大?为什么会这样?其实思考天体引力时,我们不应纠结于一个天体的整体质量,更应该琢磨一下它的密度,因为单位体积内的质量与它的“引力强度”关系更为密切。

引力本身就是质量扭曲空间的表现,所以某一质量的物体占据的空间越少,它制造的空间扭曲就越严重,表现出的现象就是它的引力更强。

比如一个质量等于50个太阳的星际尘埃团,跨度光年级别,看着雄伟壮丽。但云团内物质分布稀疏,它的引力对周围物体的影响就非常有限了,你驾驶飞船从它里面穿过去都不会感觉到什么。

▲壮丽的星云——创生之柱。

但黑洞的视界内部是一个体积无限小、密度无限大的奇点,将如此大的质量置于无限接近于零的空间中,它制造的时空扭曲就可以对周边物体产生巨大的影响了。这时别说飞船了,光线都别想从它的视界范围内溜走。

所以即使奇点的质量只有60000亿亿亿吨(葡萄地球黑洞的质量),它也可以凭借超强的“引力密度”吞噬掉附近质量比自己大得多的太阳——因为与奇点相比,太阳内部的物质分布太稀疏了。

距离与“引力密度”。

假设有质量与太阳相同的两个天体,一个是致密的微小黑洞,一个是疏松的巨大恒星,在距离一个天文单位(日地距离)远处,你感受到的两者的引力肯定是相同的。可一旦接近,情况就不一样了。

巨大而稀疏的恒星会把自己引力的效果“稀释”掉,不怕热的话,你可以以每秒418公里的速度在几百公里高度上环绕着它运行,想离开,加速到每秒617.7公里以上就行了;微小而致密的黑洞则会无限地扭曲附近的空间,形式一个引力陷阱,如果你的飞船离它只有数百公里远……你可能需要加速至亚光速才能保命。

所以,两个互相接近的天体谁吞噬谁,并不只由它们各自的质量决定。同样质量下谁占据的空间更小,谁才更可能成为吞噬者。

如有谬误,烦请指正。欢迎喜欢科学的朋友们关注:纯野生科学家。不列公式,不堆数据,专业化繁为简,每天分享通俗易懂的科学小知识。

假设我以接近光速飞出地球一百年?

首先,时间不会因任何因素而改变自己的流失速率和流失方向。因为任意特定的参照系中只有一个时间,且这个时间是同时适用于这个参照系内的所有事物,无论其运动速度和所处空间位置上的万有引力有多大!最重要的是:每个特定的参照第中包含了宇宙中所有的事物。也就是说:在一个参照系内,或整个宇宙中的任何事物的时间都是有一台钟来度量的,它们的空间位置、运动速度和运动方向在任意特定时刻都是确定的、唯一的。与时间有关的问题详见下文:

其次,在任何相对地球飞行速度的飞船上的时间与地球时不会有任何差别。而相认得出时间与运动速度有关是因为其假设光速不变是不符合客观实际的;

再者,目前测量光速的方法多数是存在缺陷的,主要是所测量的对象光并非运动光源产生的光,而是相对测量装置静止的光源或次生光源(测量装置中的反射镜和半透镜等均为次生光源,其产生的光之速度当然相对测量装置是不变的)产生的光,其速度自然相对测量装置是恒定不变的;

第四,本人设计了一种可直接测量不同运动状态的光源产生的入射光的真实速度:利用两颗相互通视的地球同步卫星在相对光源(太阳和其他天体)不同运动状态时的基线法进行测量,详见下文:

为什么现在宇宙是由大爆炸产生的是主流理论观点?

因为大多数人没发现哈勃犯的一个低级错误!观测结果是:天体红移总量与天体到地球的距离成正比!而哈勃未经深究与论证就搞出个天体远离地球的视速度与天体到地球的距离成正比!把天体红移总量全部作为多普勒红移来使用!这明显存在证据不足的问题!现代天文观测表明:哈勃远镜拍到不少星系相互碰撞,仙女座也高速朝银河系而来!表明天体并非均是彼此距离越来越大!宇宙空间存在大量星际物质,其中还有不少是带电甶粒子,完全会与星光发生类似康普顿效应的作用!由此可知:天体红移总量中有一部分是与距离相关的介质红移!只有别除此部分红移量后,剩余的才可能主要为多普勒红移量!本人设计了一个求取多普勒和介质红移分量的实验方案。有条件的尽可一试。方案可在今日头条和乐乎网上查询到。

有没有可能宇宙是个巨大的生命体?

事实上,宇宙和生物有着很多异曲同工之妙,人类无法证明这个世界究竟是“果壳中的宇宙”还是“宇宙中的果壳”。

通过一张图,就可以证明,人类宇宙在一个巨大生命体中,这是完全有可能的事情!

左侧是宇宙星系组成的宇宙网,右侧是大脑细胞。

宏观存在宇宙,微观也存在宇宙:

人类从地球向外看,发现地球处于太阳系、太阳系外有银河系、银河系外有宇宙、宇宙外存在宇宙网。

向远处眺望,人类发现自己处于一个“广袤无垠的宇宙”。在这个宇宙中,万有引力是基础,天体、星系、宇宙之间互相作用,形成宇宙网格。

显微镜的发现,让人类开始看向事物内在,这时人们发现,就算一颗简单的灰尘,也存在一个“微观宇宙”。

看向事物内在,人类发现宇宙无处不在。在微观宇宙中,量子力学是基础,原子核和其他粒子,形成类似太阳系的结构。

人类,或许生活在星球上,或许只是生活在一个微观粒子上。

黏液霉菌与宇宙网:

人类通过显微镜,发现脑细胞与宇宙网结构非常接近。

近期,科学家发现,黏液霉菌与宇宙网更加接近,黏液霉菌的生长结构,甚至和计算机模拟的宇宙网几乎相同。

人类的目光不能看到宇宙边缘、也不能看到事物的核心,我们不知道人类处在哪里,也不知道世界的真相。

总结:

宇宙与生物有着很多相似的地方,无论从宏观还是微观,宇宙无处不在。

对于病毒来说,一个细胞就是宇宙;对于细菌来说,一个生物就是宇宙。可怕的是,我们认为自己是生物,或许对于高等生命来说,我们只是细菌。

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