一立方光年的水能把太阳熄灭吗
这是一个脑洞题,咱们今天也脑洞一下:一,一立方光年的水可以熄灭太阳吗?这个问题不能凭经验轻率回答,咱们来算一算。咱先算算一立方光年的水是多少千克,1光年≈9.46万亿公里=9.46x10^15米,水的体积Ⅴ=1立方光年=8.x10^47立方米,水的密度ρ=1x10千克/米,那么水的质量m=ρV=1x10千克/米x8.x10^47米=8.x10^50千克。设水的温度是常温20℃,这样水达到汽化的℃,温度变化量△T为80℃,水的比热容C=4.2x10焦/千克℃,这样一立方光年的水一共能吸收的热量Q=Cm△T=4.2x10焦/千克℃x8.x10^50千克x80℃=2.x10^56焦。下面我们再来算一下太阳贮存的总热量,太阳的核心温度万度,压力相当于亿个大气压,那里进行着热核反应,主要是4个氢核聚变为一个氦核,共亏损0.个单位的质量,换算一下就是1克氢聚变成氦要亏损0.克的质量。太阳的总质量为2x10^30千克,主要由氢和氦元素组成,其中氢元素占四分之三,这样氢元素的总质量为2x10^30x0.75=1.5x10^30千克,如果全部聚变为氦元素,氢元素亏损的总质量m=1.5x10^30x0.=1.x10^28千克,根据质能方程E=mC,太阳由氢聚变为氦总共能释放E=1.X10^28x3x10^8x3x10^8=9.x10^44(焦耳),这个数值小于一立方光年水能吸收的热量2.×10^56焦耳,当然氦还可以继续聚变放出热量,但即使把太阳总质量全部转化为能量也不过是2x10^30x3x10^8x3x10^8=1.8x10^47焦耳,仍然小于水能吸收的热量。光从这一点上来说,一立方光年的水是能熄灭太阳的。二,但是事情不会这么简单:首先太阳的热量是因为核聚变产生的,而核聚变是在太阳的核心进行的,产生的热量从核心到太阳表面需要几十年到几百万年的时间,因此即使整个太阳都放在水中,没有个几百万年水也休想进到太阳核心浇灭太阳。水淹没太阳其次恒星之所以能发生热核反应发光发热只是因为它的质量足够大,而与别的无关,只有质量大到一定程度才会有足够的引力使核心达到热核反应所需的温度和压力。太阳的质量本来就很大,对周围的物质有很强的吸引力,再加上强大的辐射能力(日冕的温度高达多万度),水没等接近它就会被大量汽化,和没来得及汽化的一起被太阳吸收,太阳的质量变得更大,热核反应进行的更激烈了,水中含有大量的氢元素,为太阳的热核反应提供了充足的燃料,太阳不但没有被熄灭,反而越烧烧旺,只不过随着太阳质量的增大,寿命反而变短了。最后还有一种情况,那就是一立方光年的水不可能以立方的形状存在,它会在巨大的自身引力作用下最终成为一个黑洞,密度变得无限大。水形成黑洞因为它的质量是太阳的4x10^20倍多,根据奥本海默极限,超过3.2个太阳质量的天体最终会成为黑洞。不过这个黑洞是前所未有的大,目前已知最大的黑洞是位于北天极附近的猎犬座的Ton,质量是太阳的亿倍,但比起这个水立方形成的黑洞还差的太远。太阳和它比起来可以忽略不计,这样不是太阳在吸收它,而是它会吞噬太阳,从这个意义上说太阳被它“熄灭”了。“熄灭”太阳
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