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如果太阳突然熄灭了,当前科技水平下,人类能够生存多久?

2024-01-10科学

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现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在所看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后产生的,我们的地球其实就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为冥王星的体积和质量太小了,于是将它踢出了行星的行列,在太阳系的八大行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球。

地球之所以能够诞生生命,和地球的环境有很大的关系,地球上拥有适宜的温度、充足的大气层、丰富的水资源,强大的磁场、厚厚的大气层,这些条件组合在一起使得地球变成了一颗有生命存在的星球,如果说其它行星也能够满足这些基本条件,那么其它行星诞生生命的可能性也会非常大,在地球生命中,有各种各样的生物,有海洋生物、有陆地生物、有两栖生物和微生物等等,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度非常快,人类之所以能够有如此之快的发展速度,只要是因为在人类历史上出现了很多伟大的科学家。

这些科学家给人类进步起到了很大的作用,而且从人类进入工业革命之后,人类的科技发展更加迅速,第一次工业革命发生在18世纪末期至19世纪初期,以蒸汽机的发明和应用为标志。蒸汽机的发明和应用使得工厂可以不再依赖水力,从而实现了机械化生产。这一革命推动了纺织、矿业、冶金等行业的发展,也促进了城市化进程的加速。第二次工业革命发生在19世纪末期至20世纪初期,以电力和内燃机的发明和应用为标志。电力的应用使得工业生产更加高效,内燃机的出现则推动了交通工具的革命。这一革命推动了工业制造、交通运输、通讯等领域的发展。第三次工业革命发生在20世纪50年代至70年代,以计算机技术和信息技术为标志。计算机技术的应用使得信息处理和传输变得更加快捷和高效,同时也推动了自动化技术的发展。这一革命推动了金融、医疗、教育等领域的发展。

第四次工业革命发生在21世纪初期至今,以物联网、人工智能、大数据等技术为标志。物联网技术的应用使得各种设备和物品之间可以实现互联互通,从而提高了生产效率和资源利用率。人工智能技术的发展则使得机器可以自主学习和决策,为生产和服务带来了新的可能性。大数据技术的应用则可以帮助人们更好地理解和利用海量数据,从而推动创新和发展。现在人类的科技已经非常强大,不过即便是这样,人类依然无法解决宇宙中所有的难题,而且人类现在还需要依靠太阳才能够生存下去,对于地球生命来说,太阳非常重要,它能够源源不断的释放出光和热,如果没有太阳的光和热,那么地球是不可能诞生生命的。

我们现在知道在形成任何形式的天体之前,都需要从一个更分散的物质开始,而更分散的物质会逐步收缩成一个更紧凑的结构。在整个星系中,我们发现了分散的分子云就具备这样的条件和性质。分子气体云是由大爆炸以来未被破坏的原始气体和前几代恒星死亡后抛洒的可回收物质(大部分为氢,类似太阳的恒星一生只能消耗自身氢含量的10%,死亡后剩余的氢会重新抛洒到宇宙中)组合而成的,这些气体云又开始在引力作用下收缩。气体云要想重新坍缩,必须要有足够的质量,至少比形成一颗恒星所需要的原料要大得多。当气体云中在一个地方积累了足够的物质,气体云就开始收缩,在这个过程中必然会有一些区域变得密度最大,收缩的速度最快,因为这就是引力的工作原理,这些密度越来越大的地方会把周围越来越多的物质逐渐拉进它的中心。

当大量的物质都集中在它的中心,超密度球体的温度和压力不断升高,达到了一个不可思议的地步,最少是上千万度,于是氢元素就被点燃了,核心发生了热核反应,这时候太阳就诞生了,太阳诞生之后,吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够看出太阳非常大,太阳从诞生以后就开始不断的释放光和热,到现在已经燃烧了50亿年的时间,科学家通过计算得出,太阳的寿命还有50亿年,如果说我们的太阳突然间熄灭,那么以人类现在的科技来看,能够在地球上生存多长时间?

按照光速在宇宙中传播的速度,在太阳消失8分20秒内,一切都能够和往常一样,没有任何变化,因为太阳距离地球有1.496亿公里,而光速大约是每秒30万公里, 计算一下,太阳消失前发出的最后一缕光芒到达地球需要8分20秒的时间,这8分20秒过去之后,天空将像突然盖上幕布一样,瞬间变得漆黑一片,这个漆黑和我们平时的夜晚是不同的,我们平时的夜晚还能够看到周围的物体,这是因为月球能够反射太阳光,使得地球上的夜晚没有那么漆黑,但是没有了太阳,月球也就无法反射太阳光,所以夜晚看上去非常黑,在太阳消失36小时之后,气温开始快速的下降,这时候地球上的基本气温都下降到了0度左右,但是由于海洋和大气层中的储存的热量,气温短期内并不会快速的下降,这时候人类还能够维持生活。

在太阳消失一周之后,全球气温降到了零下17摄氏度到零下20摄氏度,由于低温加上一周没有光照,地球上百分之90的植物都已经死亡了,光和作用没有办法进行,氧气将会变成不可再生资源,河流湖泊基本上都冰冻了,大量的海洋生物都被冻死了,一个月后,地球上所有的火力发电都失效了,人类只能够点燃树木来取暖,或者说人类能够利用地球内部的热量来生存,根据科学家的研究得出,地球内部的是有热量的,这些热量来自于地球形成时的引力势能,以及地球内部的放射性元素的衰变,这些热量可以通过地热、火山、温泉等方式表现出来,为我们提供一些热能,如果我们能够利用这些热能建造一个地下避难所,那么我们还是能够维持很长一段时间的。

除此之外,我们现在利用的核能也能够让人类坚持一段时间,核能是一种非常强大的能源,它能够通过核裂变和核聚变的方式,释放出巨大的能量来,如果我们能够掌握核能的技术,建造一些核电站或者是核反应堆,我们就能够为我们的生活提供一些电能,利用核能和可再生能源,我们可以为我们的生活提供一些电能,但是这些电能还不够,我们还需要一些其他的能源,比如热能、化学能、机械能等。这些能源可以用来制造一些物品,比如食物、衣物、药物、工具、武器等。这些物品可以满足我们的一些基本的生存需求,比如吃、穿、住、行、病、防等。如果我们能够制造和储存这些物品,建立一些仓库和库存,我们就可以在没有太阳的地球上生存一段时间。

不过这并不是长久之计,人类想要生存下去,最好的办法还是移民到其它星球,目前科学家已经在太阳系外发现了很多类似地球的行星,2011年,科学家利用开普勒太空望远镜首次在太阳系之外发现一颗类地行星——开普勒-10b,在此之后,一个又一个拥有类地行星的行星系统被不断地发现,而在其中有一个行星系统特别引人注目,因为在这个奇异的外星世界里,居然存在着7颗类地行星,并且有3颗都在宜居带之中,并且其中还有一颗特别像地球。这个行星系统的主恒星被称为TRAPPIST-1,距离我们大约40光年,在天空中位于宝瓶座方向,2016年,科学家在这颗恒星附近发现了3颗类地行星,而根据当时的观测数据,还有其他行星存在的迹象,所以这引起了科学家的重点关注。

这些行星上面是不是存在生命?目前科学家并不能够确定,毕竟这些行星距离我们非常遥远,人类现在的飞行速度还无法到达这些行星上面,目前人类发射的最快探测器是帕克号太阳探测器,它的飞行速度 大约是每小时635266公里,相当于每秒177公里,大约是光速的百分之0.059,这个速度和光速比起来还差的很远,所以现在人类还无法飞出太阳系,目前依靠人类的科技发展,在没有太阳的情况下,想要长久的发展下去是不可能的,不过大家不需要担心,因为我们的太阳是不可能凭空消失的,而且太阳还能够持续燃烧50亿年之久,看到这里,相信很多人都会产生一个疑问,就是太阳为什么能够燃烧这么长时间?

其实太阳的燃烧和我们地球上的燃烧是有本质区别的,我们的太阳其实是内部核聚变的反应,核聚变不是随便发生的,而是需要极端的条件,比如说极高的温度或者极高的压强,在地球上人造可控核聚变就需要上亿度的高温才能够持续进行,太阳比我们地球有一个特别的条件,就是高压,因此持续核聚变的温度就不需要这么高,但核聚变的位置必须在核心才能够发生。 太阳是一个主要由氢元素和氦元素组成的巨大等离子体球,半径约70万千米。万有引力让这个等离子球体不断向核心收缩,这样在核心处就形成了约3000亿个大气压和1500万K的温度,在这样的压力和温度下,核心的氢原子外层电子被高压高温剥离了,露出了光秃秃的核,在压力和高温下,核与核之间不断剧烈碰撞,核融合也就是核聚变就被点燃了。太阳核聚变的过程还是非常复杂的。

简单来说,4个氢核聚变成一个氦核,在这个聚合过程中,会有一部分质量亏损,这些质量的亏损最终会转变为能量释放出去,太阳核心每秒钟参与核聚变的氢大约是6亿吨,损失质量百分之0.72,就是423万吨。这些质量转化为能量被释放出去,然后被其它天体吸收,在太阳核聚变的过程中,太阳不可能凭空消失,在太阳寿命即将终结的时候,太阳会变成一颗红巨星,然后吞噬水星、金星、地球的轨道,恒星最终的结果和它们的质量有关系,一般来说,低质量恒星(小于0.5太阳质量)会在氢耗尽之后逐渐冷却变成白矮星,中等质量的恒星(0.5到8太阳质量)会经历次巨星、红巨星、水平分支、渐近巨星分支等阶段。

在氦闪之后进入水平分支,最后将外层抛离形成行星状星云,大质量恒星(大于8太阳质量)会在核心变成铁时发生超新星爆发,并且留下中子星或者是黑洞,我们的太阳在恒星当中属于小质量的恒星,所以太阳死亡以后会变成白矮星,在变成白矮星之前,它的体积会快速膨胀变成红巨星,红巨星是什么呢?它是一颗走到恒星生命尽头的庞大而灿烂的恒星。它的外层气体膨胀而稀疄,使得它的半径比太阳大上几百倍,但是表面温度却比太阳低很多,只有四五千摄氏度左右。因为这样,它看起来就像一颗红色或者橙色的灯泡。红巨星的核心温度却非常高,高达几亿摄氏度。在这样的高温下,核心里的氦元素会发生聚变反应,生成碳元素。这个过程会释放出巨大的能量,让红巨星更加亮堂。

红巨星是恒星演化的一个重要阶段,它告诉我们恒星是如何死亡的。当红巨星用完了核心里的氦元素,它就会开始崩溃,并抛出外层大气形成一种叫做行星状星云的美丽结构。最后,只剩下一个由碳和氧组成的小而密集的白矮星。所以说太阳的死亡需要一个漫长的过程,不可能突然消失,而且就算是人类现在能够利用核能、风能等其他能源,在太阳消失后的一秒钟时间内,地球都将会发生翻天覆地的变化,大家不要忘了,太阳消失之后,影响我们的最主要的并不是光和热,而是引力,引力是由物质之间的相互作用而产生的一种基本作用力,它是质量之间相互作用的结果,质量越大的物体,其产生的引力也就越大。

根据爱因斯坦的广义相对论,引力的产生是因为物体所处的时空几何结构发生了变化,具体来说,质量越大的物体所处的时空几何结构就越弯曲,这种弯曲的几何形态会影响到其它物体的运动轨迹,从而产生引力效应,按照广义相对论的描述,物体的质量能够使时空弯曲,形成所谓的时空曲率,当物体处于时空曲率不同的区域时,它会受到一个向内曲率较大的方向移动的力,这就是引力,这个过程可以类比于将一张弹性橡胶膜在一个球体周围,球体的重力会使得橡胶膜向下凹陷,使得周围的物体朝着球体聚集,这就是引力的作用,我们的太阳系就是如此,太阳的质量占到了总质量的百分之99.86,所以太阳的引力也是最大的。

强大的引力能够将周围的天体都吸引过来,而八大行星为了不被太阳吞噬,所以他们只能够不停的自转和公转,这样能够产生离心力,离心力和引力相互平衡,所以八大行星能够稳定的围绕太阳转动,如果太阳突然消失,那么引力也会以消失,没有了太阳引力的影响,太阳系中的天体将会处于混乱当中,到时候彗星和小行星会大量的撞击到行星上面,而且行星和行星之间也可能会发生碰撞,对于人类来说,天体之间的碰撞威力是巨大的,地球一旦和其它天体发生了碰撞,那么地球上的生命就可能全部灭绝,曾经在6500万年前,有一颗直径10公里的小行星撞击了地球,导致地球上百分之90的生物都灭绝了。

当时地球上的霸主还是恐龙,恐龙在地球上统治了1.6亿年,如果不是小行星的撞击,可能恐龙到现在还活着,恐龙灭绝之后人类才开始诞生,从这一点我们就能够看出,彗星撞击地球所产生的威力是巨大的,如果地球被大量的彗星撞击,那么地球生命都会死亡,而且没有了太阳的引力作用,八大行星将会流浪在宇宙中,所以说太阳对于地球生命来说非常重要,如果没有太阳,那么地球不可能诞生生命,目前人类的科技还无法做到星际移民,我们只能够在地球上生存,地球是我们赖以生存的家园,如果地球遭到了破坏,那么人类也无法长久的生存下去,所以保护地球环境就是保护我们自己的家园,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,人类文明能够长久的发展下去,对此,大家有什么想说的吗?#优质作者榜#