原標題:《流浪地球》中的科學:太陽何時吞并地球?科學家們已經給出時間表 來源:“中國科普博覽”公眾號(ID:kepubolan) 經歷了漫長的時光后,太陽終于走到了生命的盡頭。它的光芒開始增強,它的體積開始膨脹,表面逐漸接近原本距離太陽表面1億5千萬公里的地球軌道,并將它吞沒。這恐怖的場景并非杞人憂天的妄想,也不是科幻小說為了故事情節(jié)而編造的橋段,而是根據(jù)我們所認識的物理規(guī)律和觀測到的漫天星辰所得到的嚴謹?shù)目茖W結論。在未來某天,這件事確定會發(fā)生。 那么,我們是不是該準備跑路,準備“流浪地球”了?不,請先等等。現(xiàn)在就流浪,未免有點早。這件事,咱們還得從頭說起。 太陽產生能量的方式 1945年,美國相繼向日本投下了兩顆原子彈,徹底馴服了法西斯野獸。美國白宮在事后發(fā)表的聲明中義正言辭的說,原子彈將“太陽釋放能量的力量降臨到把戰(zhàn)爭帶給遠東的人”。 從感情上講,這句話給終結二次世界大戰(zhàn)的這次轟炸增添了幾分替天行道的意味,再合適不過了。但從科學上講,這句話存在些許的偏差。和廣島長崎的原子彈一樣,太陽釋放能量依靠的也是核反應。然而,原子彈使用的是重元素的核裂變,既一個分子量較高的元素通過鏈式反應,裂變成分子量較小的元素。說簡單一些,就是一個大原子核裂變成幾個小原子核。而太陽則走了一條方向相反的技術路線。太陽使用核聚變,將分子量為1的氫原子核(實質上就是一個質子),經過3步中間過程,聚變成分子量為4的氦原子核。無論是核裂變的大核變小核,還是核聚變的小核變大核,物質在核反應后的總質量均小于核反應之前,而損失的質量則轉化成了原子彈爆炸或者太陽發(fā)光發(fā)熱的能量,其基本原理可以用我們耳熟能詳?shù)膼垡蛩固官|能方程E=mc^2來描述。 |
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