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如果太陽突然熄滅了,當前科技水平下,人類能夠生存多久?

2024-01-10科學

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現代科學認為,我們的宇宙誕生於138億年前,在138億年前,有一顆奇異點發生了爆炸,奇異點是一個品質無限大、能量無限大、熱量無限大、密度無限大、體積無限小的點,這個點爆炸以後,我們的宇宙快速的向四周膨脹,經過138億年的時間,宇宙才膨脹成我們現在所看到的樣子,宇宙中的天體都是在宇宙大霹靂之後產生的,我們的地球其實就是太陽系中的一顆行星,在太陽系中一共有八大行星,它們分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,在海王星的外面還有一顆冥王星,曾經冥王星也屬於一顆行星,但是後來科學家認為冥王星的體積和品質太小了,於是將它踢出了行星的行列,在太陽系的八大行星當中,地球是唯一一顆誕生了生命的星球。

地球之所以能夠誕生生命,和地球的環境有很大的關系,地球上擁有適宜的溫度、充足的大氣層、豐富的水資源,強大的磁場、厚厚的大氣層,這些條件組合在一起使得地球變成了一顆有生命存在的星球,如果說其它行星也能夠滿足這些基本條件,那麽其它行星誕生生命的可能性也會非常大,在地球生命中,有各種各樣的生物,有海洋生物、有陸地生物、有兩棲生物和微生物等等,人類作為地球上最有智慧的生命,從誕生以後就開始不斷的研究和探索世界的奧秘,經過幾千年的科技發展,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度非常快,人類之所以能夠有如此之快的發展速度,只要是因為在人類歷史上出現了很多偉大的科學家。

這些科學家給人類進步起到了很大的作用,而且從人類進入工業革命之後,人類的科技發展更加迅速,第一次工業革命發生在18世紀末期至19世紀初期,以蒸汽機的發明和套用為標誌。蒸汽機的發明和套用使得工廠可以不再依賴水力,從而實作了機械化生產。這一革命推動了紡織、礦業、冶金等行業的發展,也促進了城市化行程的加速。第二次工業革命發生在19世紀末期至20世紀初期,以電力和內燃機的發明和套用為標誌。電力的套用使得工業生產更加高效,內燃機的出現則推動了交通工具的革命。這一革命推動了工業制造、交通運輸、通訊等領域的發展。第三次工業革命發生在20世紀50年代至70年代,以電腦技術和資訊科技為標誌。電腦技術的套用使得資訊處理和傳輸變得更加快捷和高效,同時也推動了自動化技術的發展。這一革命推動了金融、醫療、教育等領域的發展。

第四次工業革命發生在21世紀初期至今,以物聯網、人工智慧、大數據等技術為標誌。物聯網技術的套用使得各種裝置和物品之間可以實作互聯互通,從而提高了生產效率和資源利用率。人工智慧技術的發展則使得機器可以自主學習和決策,為生產和服務帶來了新的可能性。大數據技術的套用則可以幫助人們更好地理解和利用海量數據,從而推動創新和發展。現在人類的科技已經非常強大,不過即便是這樣,人類依然無法解決宇宙中所有的難題,而且人類現在還需要依靠太陽才能夠生存下去,對於地球生命來說,太陽非常重要,它能夠源源不斷的釋放出光和熱,如果沒有太陽的光和熱,那麽地球是不可能誕生生命的。

我們現在知道在形成任何形式的天體之前,都需要從一個更分散的物質開始,而更分散的物質會逐步收縮成一個更緊湊的結構。在整個星系中,我們發現了分散的分子雲就具備這樣的條件和性質。分子瓦斯雲是由大霹靂以來未被破壞的原始瓦斯和前幾代恒星死亡後拋灑的可回收物質(大部份為氫,類似太陽的恒星一生只能消耗自身氫含量的10%,死亡後剩余的氫會重新拋灑到宇宙中)組合而成的,這些瓦斯雲又開始在重力作用下收縮。瓦斯雲要想重新塌縮,必須要有足夠的品質,至少比形成一顆恒星所需要的原料要大得多。當瓦斯雲中在一個地方積累了足夠的物質,瓦斯雲就開始收縮,在這個過程中必然會有一些區域變得密度最大,收縮的速度最快,因為這就是重力的工作原理,這些密度越來越大的地方會把周圍越來越多的物質逐漸拉進它的中心。

當大量的物質都集中在它的中心,超密度球體的溫度和壓力不斷升高,達到了一個不可思議的地步,最少是上千萬度,於是氫元素就被點燃了,核心發生了熱核反應,這時候太陽就誕生了,太陽誕生之後,吸收了周圍大量的物質,所以太陽的品質占到了太陽系總品質的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物質占到了太陽系總品質的百分之0.14,從占比上我們就能夠看出太陽非常大,太陽從誕生以後就開始不斷的釋放光和熱,到現在已經燃燒了50億年的時間,科學家透過計算得出,太陽的壽命還有50億年,如果說我們的太陽突然間熄滅,那麽以人類現在的科技來看,能夠在地球上生存多長時間?

按照光速在宇宙中傳播的速度,在太陽消失8分20秒內,一切都能夠和往常一樣,沒有任何變化,因為太陽距離地球有1.496億公裏,而光速大約是每秒30萬公裏, 計算一下,太陽消失前發出的最後一縷光芒到達地球需要8分20秒的時間,這8分20秒過去之後,天空將像突然蓋上幕布一樣,瞬間變得漆黑一片,這個漆黑和我們平時的夜晚是不同的,我們平時的夜晚還能夠看到周圍的物體,這是因為月球能夠反射太陽光,使得地球上的夜晚沒有那麽漆黑,但是沒有了太陽,月球也就無法反射太陽光,所以夜晚看上去非常黑,在太陽消失36小時之後,氣溫開始快速的下降,這時候地球上的基本氣溫都下降到了0度左右,但是由於海洋和大氣層中的儲存的熱量,氣溫短期內並不會快速的下降,這時候人類還能夠維持生活。

在太陽消失一周之後,全球氣溫降到了零下17攝氏度到零下20攝氏度,由於低溫加上一周沒有光照,地球上百分之90的植物都已經死亡了,光和作用沒有辦法進行,氧氣將會變成不可再生資源,河流湖泊基本上都冰凍了,大量的海洋生物都被凍死了,一個月後,地球上所有的火力發電都失效了,人類只能夠點燃樹木來取暖,或者說人類能夠利用地球內部的熱量來生存,根據科學家的研究得出,地球內部的是有熱量的,這些熱量來自於地球形成時的重力勢能,以及地球內部的放射性元素的衰變,這些熱量可以透過地熱、火山、溫泉等方式表現出來,為我們提供一些熱能,如果我們能夠利用這些熱能建造一個地下避難所,那麽我們還是能夠維持很長一段時間的。

除此之外,我們現在利用的核能也能夠讓人類堅持一段時間,核能是一種非常強大的能源,它能夠透過核分裂和核融合的方式,釋放出巨大的能量來,如果我們能夠掌握核能的技術,建造一些核電廠或者是核子反應爐,我們就能夠為我們的生活提供一些電能,利用核能和可再生能源,我們可以為我們的生活提供一些電能,但是這些電能還不夠,我們還需要一些其他的能源,比如熱能、化學能、機械能等。這些能源可以用來制造一些物品,比如食物、衣物、藥物、工具、武器等。這些物品可以滿足我們的一些基本的生存需求,比如吃、穿、住、行、病、防等。如果我們能夠制造和儲存這些物品,建立一些倉庫和庫存,我們就可以在沒有太陽的地球上生存一段時間。

不過這並不是長久之計,人類想要生存下去,最好的辦法還是移民到其它星球,目前科學家已經在太陽系外發現了很多類似地球的行星,2011年,科學家利用克卜勒太空望遠鏡首次在太陽系之外發現一顆類地行星——克卜勒-10b,在此之後,一個又一個擁有類地行星的行星系統被不斷地發現,而在其中有一個行星系統特別引人註目,因為在這個奇異的外星世界裏,居然存在著7顆類地行星,並且有3顆都在宜居帶之中,並且其中還有一顆特別像地球。這個行星系統的主恒星被稱為TRAPPIST-1,距離我們大約40光年,在天空中位於寶瓶座方向,2016年,科學家在這顆恒星附近發現了3顆類地行星,而根據當時的觀測數據,還有其他行星存在的跡象,所以這引起了科學家的重點關註。

這些行星上面是不是存在生命?目前科學家並不能夠確定,畢竟這些行星距離我們非常遙遠,人類現在的飛行速度還無法到達這些行星上面,目前人類發射的最快探測器是帕克號太陽探測器,它的飛行速度 大約是每小時635266公裏,相當於每秒177公裏,大約是光速的百分之0.059,這個速度和光速比起來還差的很遠,所以現在人類還無法飛出太陽系,目前依靠人類的科技發展,在沒有太陽的情況下,想要長久的發展下去是不可能的,不過大家不需要擔心,因為我們的太陽是不可能憑空消失的,而且太陽還能夠持續燃燒50億年之久,看到這裏,相信很多人都會產生一個疑問,就是太陽為什麽能夠燃燒這麽長時間?

其實太陽的燃燒和我們地球上的燃燒是有本質區別的,我們的太陽其實是內部核融合的反應,核融合不是隨便發生的,而是需要極端的條件,比如說極高的溫度或者極高的壓力,在地球上人造可控核融合就需要上億度的高溫才能夠持續進行,太陽比我們地球有一個特別的條件,就是高壓,因此持續核融合的溫度就不需要這麽高,但核融合的位置必須在核心才能夠發生。 太陽是一個主要由氫元素和氦元素組成的巨大電漿球,半徑約70萬千米。萬有重力讓這個等離子球體不斷向核心收縮,這樣在核心處就形成了約3000億個大氣壓和1500萬K的溫度,在這樣的壓力和溫度下,核心的氫原子外層電子被高壓高溫剝離了,露出了光禿禿的核,在壓力和高溫下,核與核之間不斷劇烈碰撞,核融合也就是核融合就被點燃了。太陽核融合的過程還是非常復雜的。

簡單來說,4個氫核融合成一個氦核,在這個聚合過程中,會有一部份品質虧損,這些品質的虧損最終會轉變為能量釋放出去,太陽核心每秒鐘參與核融合的氫大約是6億噸,損失品質百分之0.72,就是423萬噸。這些品質轉化為能量被釋放出去,然後被其它天體吸收,在太陽核融合的過程中,太陽不可能憑空消失,在太陽壽命即將終結的時候,太陽會變成一顆紅巨星,然後吞噬水星、金星、地球的軌域,恒星最終的結果和它們的品質有關系,一般來說,低品質恒星(小於0.5太陽品質)會在氫耗盡之後逐漸冷卻變成白矮星,中等品質的恒星(0.5到8太陽品質)會經歷次巨星、紅巨星、水平分支、漸近巨星分支等階段。

在氦閃之後進入水平分支,最後將外層拋離形成行星狀星雲,大品質恒星(大於8太陽品質)會在核心變成鐵時發生超新星爆發,並且留下中子星或者是黑洞,我們的太陽在恒星當中屬於小品質的恒星,所以太陽死亡以後會變成白矮星,在變成白矮星之前,它的體積會快速膨脹變成紅巨星,紅巨星是什麽呢?它是一顆走到恒星生命盡頭的龐大而燦爛的恒星。它的外層瓦斯膨脹而稀疄,使得它的半徑比太陽大上幾百倍,但是表面溫度卻比太陽低很多,只有四五千攝氏度左右。因為這樣,它看起來就像一顆紅色或者橙色的燈泡。紅巨星的核心溫度卻非常高,高達幾億攝氏度。在這樣的高溫下,核心裏的氦元素會發生融合反應,生成碳元素。這個過程會釋放出巨大的能量,讓紅巨星更加亮堂。

紅巨星是恒星演化的一個重要階段,它告訴我們恒星是如何死亡的。當紅巨星用完了核心裏的氦元素,它就會開始崩潰,並丟擲外層大氣形成一種叫做行星狀星雲的美麗結構。最後,只剩下一個由碳和氧組成的小而密集的白矮星。所以說太陽的死亡需要一個漫長的過程,不可能突然消失,而且就算是人類現在能夠利用核能、風能等其他能源,在太陽消失後的一秒鐘時間內,地球都將會發生翻天覆地的變化,大家不要忘了,太陽消失之後,影響我們的最主要的並不是光和熱,而是重力,重力是由物質之間的交互作用而產生的一種基本作用力,它是品質之間交互作用的結果,品質越大的物體,其產生的重力也就越大。

根據愛因史坦的廣義相對論,重力的產生是因為物體所處的時空幾何結構發生了變化,具體來說,品質越大的物體所處的時空幾何結構就越彎曲,這種彎曲的幾何形態會影響到其它物體的運動軌跡,從而產生重力效應,按照廣義相對論的描述,物體的品質能夠使時空彎曲,形成所謂的時空曲率,當物體處於時空曲率不同的區域時,它會受到一個向內曲率較大的方向移動的力,這就是重力,這個過程可以類比於將一張彈性橡膠膜在一個球體周圍,球體的重力會使得橡膠膜向下凹陷,使得周圍的物體朝著球體聚集,這就是重力的作用,我們的太陽系就是如此,太陽的品質占到了總品質的百分之99.86,所以太陽的重力也是最大的。

強大的重力能夠將周圍的天體都吸引過來,而八大行星為了不被太陽吞噬,所以他們只能夠不停的自轉和公轉,這樣能夠產生離心力,離心力和重力相互平衡,所以八大行星能夠穩定的圍繞太陽轉動,如果太陽突然消失,那麽重力也會以消失,沒有了太陽重力的影響,太陽系中的天體將會處於混亂當中,到時候彗星和小行星會大量的撞擊到行星上面,而且行星和行星之間也可能會發生碰撞,對於人類來說,天體之間的碰撞威力是巨大的,地球一旦和其它天體發生了碰撞,那麽地球上的生命就可能全部滅絕,曾經在6500萬年前,有一顆直徑10公裏的小行星撞擊了地球,導致地球上百分之90的生物都滅絕了。

當時地球上的霸主還是恐龍,恐龍在地球上統治了1.6億年,如果不是小行星的撞擊,可能恐龍到現在還活著,恐龍滅絕之後人類才開始誕生,從這一點我們就能夠看出,彗星撞擊地球所產生的威力是巨大的,如果地球被大量的彗星撞擊,那麽地球生命都會死亡,而且沒有了太陽的重力作用,八大行星將會流浪在宇宙中,所以說太陽對於地球生命來說非常重要,如果沒有太陽,那麽地球不可能誕生生命,目前人類的科技還無法做到星際移民,我們只能夠在地球上生存,地球是我們賴以生存的家園,如果地球遭到了破壞,那麽人類也無法長久的生存下去,所以保護地球環境就是保護我們自己的家園,小編希望人類能夠早日實作自己的夢想,人類文明能夠長久的發展下去,對此,大家有什麽想說的嗎?#優質作者榜#