yyloveyou
不得不先讚歎兩秒題主的腦洞👍。跟前面很多答主的結論不同,根據超大質量恆星的生命規矩,我認為一立方光年的水確實是可以澆滅太陽的,只是這個澆滅的過程,可能需要花一點時間。
一立方光年的水的質量是個星系級別的數字
根據根據前面一些答主的計算,一立方光年的水大概是6萬億億個太陽,1200億個盾牌座UY(宇宙中已知體積最大的恆星)的質量。這是星系級別的質量。我們的銀河系也不過才只包含大約4000億顆恆星。所以可想而知,把一個星系的質量集中到一個地方,會是什麼結果——
水實際上扮演的核燃料的角色
眾所周知,水的結構是由兩個氫原子和一個氧原子構成的。這兩種都屬於輕元素,都是可以參與核聚變的材料,尤其是氫元素(可以被認為是單顆的質子),簡直就是核聚變最初始的原料。
所以把水澆到一顆恆星上,實際上是在為這顆恆星提供核燃料。
但是把星系級別的核燃料堆到一顆恆星上,會發生什麼情況呢?
一顆滅霸及超新星的誕生
有了一個星系級別的核燃料,我們的太陽會在很短的時間內變成一顆超新星。根據錢德拉塞卡極限,超過太陽質量1.44倍的恆星就有可能塌縮成中子星或者黑洞。
錢德拉塞卡極限(Chandrasekhar limit )指白矮星的最高質量,約為3×10^30公斤,是太陽質量的1.44倍。如果星體的質量少於錢德拉塞卡極限,其塌縮便受電子簡併壓力限制,因而得出一個穩定的白矮星。若它的質量高於錢德拉塞卡極限,它就會收縮,而變成中子星、黑洞或理論上的夸克星。
而根據科學家的觀測,越大的恆星,其壽命也就越短。因此像剛才說的那種情況,把一立方光年的水澆到太陽上,太陽很可能就秒變超超…超新星了。而且它的壽命會非常短。若不考慮澆水的速度和核反應啟動的速度,那麼太陽會在很短的時間內劇烈爆發,點亮整個宇宙,然後迅速塌縮成了一顆巨型的黑洞——這個黑洞的質量會遠超銀河系中心的黑洞的質量,而在這個黑洞周圍是太陽噴發物形成的大量星雲,這次幸運會在未來較短的時間內形成大量的星系和恆星——一個巨型的星系即將形成,而它的中心就是曾經的太陽,如今的滅霸級黑洞!
在某種意義上太陽是被澆滅了,但是它點燃了一個星系。
小宇堂
一立方光年是一個極其巨大的體積,一光年相當於9.46萬億公里,所以一立方光年將近8500萬億億億億億立方米。如此巨大的空間,可以裝下780億億億個地球,6萬億億個太陽,1200億個盾牌座UY(宇宙中已知體積最大的恆星)。
如果有一立方光年的水,並且這些水保持跟地球上一樣的密度,其質量將會高達850億億億億億億千克,這相當於4.2萬億億個太陽。雖然一立方光年的水很多,但這並不能熄滅太陽,因為太陽不是普通的燃燒,這些水不會降低太陽的溫度而使太陽熄滅。
太陽看似像大火球,但真正“燃燒”的地方只有在核心部分。在那裡,太陽自身巨大的重力會迫使氫原子互相碰撞結合成氦原子,這就是氫核聚變,由此能夠製造出巨大的能量。
如果給太陽澆水,那麼,在太陽引力的作用下,水會被太陽吸收,所以太陽的質量變得越來越高,引力坍縮效應變得越來越強,太陽的核聚變反應也會變得更劇烈。而且太陽上的溫度極高,水在這種環境下將會分解成等離子體,水中的氫原子將會為太陽增加核聚變的燃料。因此,給太陽澆水的後果是會讓太陽“越燒越旺”。水並不是滅火的萬能物質,很多與水能夠發生化學反應的化學物質也是不能用水來滅火的。
事實上,如果這麼多的物質真的能夠聚集在一起,它們早就在引力的作用下坍縮成黑洞,根本不可能會以水的形式存在。但在宇宙中,不會存在一立方光年的水,一立方光年的體積已經遠遠超過宇宙中最大的單一天體。一立方光年的水所擁有的質量相當於銀河系總質量的4億倍,或者半徑5500萬光年的室女座超星系團的30萬倍(可見宇宙非常空曠),或者半徑2.6億光年的拉尼亞凱亞超星系團的4000倍,所以這是何等巨大的質量。
火星一號
天了個天的,你這不是要熄滅太陽,你是要創造宇宙誕生以來最可怕的天體呀。
雖然一光年的長度在宇宙中不算多遠的距離,一立方光年自然也不是多大的空間,但是你要知道,在宇宙中絕大部分空間都是近乎空無一物的,只有少數有恆星行星的地方有一些質量分佈。
而你倒好,讓這麼廣闊的空間中充滿了“水”,你以為這麼點兒體積在宇宙中不算大,所以這麼點兒物質不算什麼,但是根據其他答主的計算,一立方光年的水大概是8.47*10^50kg,這麼巨大的質量,遠遠超過了銀河系內全部的物質的質量,而且還被你集中在這一立方光年的體積裡面。
這些水分子會互相吸引,並且最終在巨大引力的作用,從最中央的水分子開始發生核聚變——甚至於人類都沒有辦法想象在這麼大的壓力作用下物質到底會變成什麼樣,畢竟只要幾個太陽那麼重的天體就可以在巨大的引力作用下把所有的原子壓成一團、形成中子星【如下圖所示】,而你現在可是假設這是一個有幾十億個銀河系那麼重的天體,簡直是不可想象的。
人類發現的最大黑洞不過才是64億倍太陽的質量,而你假設出來的這個一立方光年的水的質量直接是這個黑洞質量的將近一萬億倍,所以這麼個東西到底會是個什麼狀態,人類恐怕已經很難想象了——比如說如下圖所示,人們提出了所謂的“夸克星”——就是原子核都被壓塌了,然而就是這樣的天體,質量不過是100億倍太陽的質量。
所以說,你這哪兒是要澆滅太陽,你是要摧毀整個宇宙呀。
SilentTurbine
一立方光年也就是邊長為1光年的正立方體。其體積9.46×10^15m³,按照水在4℃時的密度計算,大約1000kg/m³,這些水的總質量大約9.46×10^18kg,這個數字看起來很大,但是很可惜,這些水還沒有太陽總質量大。太陽總質量約為2×10^30kg。
將這麼多的水向太陽只會讓太陽更旺。要知道太陽核心可是在引力作用的核聚變,而不是普通燃燒。從熱量方面計算這個問題毫無意義。
這些水潑向太陽會形成氫和氧離子。氫元素會提供給太陽核心的核聚變燃料。氧元素會沉澱下去,等開啟氧到硅的聚變,再到鐵的聚變。
這麼多水潑向真的對太陽沒有任何改變嗎?
事實上,這不僅不會潑滅太陽,還會讓太陽質量增加,導致引力坍縮收緊,聚變更加激烈。從這點來說,這會加劇太陽變成紅巨星,再到白矮星的演變過程。也就是會減少太陽的壽命。
我們知道,太陽這種小質量的恆星,其終極命運就是白矮星。質量越大的恆星其終極命運對於中子星或者黑洞,但是這樣一來,它們的壽命也變短了很多。質量越大的恆星 壽命越短。因為聚變激烈。
潑水會導致太陽質量增加,進而誘發太陽壽命縮短。
科學認識論
聚變反應需要超高溫和超高壓的條件,少量的水只能被太陽蒸發掉,中等質量的水可以促進太陽的聚變反應,但是如此大量的水真的可能會將太陽弄“熄火”
太陽發生核聚變的區域是從中心到0.25太陽半徑的區域,那裡溫度高達1500萬攝氏度,壓力達3000億個大氣壓,正是由於強大的壓力和高溫,原子核甩開了核外電子,克服了同種電荷之間的斥力,四個氫核聚變成氦核,放出了巨大的能量。
如果中等質量的水可能會加大太陽內部的壓力和溫度,擴大了太陽內部核聚變反應活性區域。
但如果將這麼多的水,質量8.47*10^50kg(太陽的質量才是1.9891*10^30千克)比太陽質量多出20個數量級的水拋向太陽,
太陽最終的歸宿一定是一個有來無回的超級黑洞。如果太陽恰好處於中心,超高的壓力已經將太陽原有的物質結構破壞掉,處於中心的核聚變反應無法進行,太陽和整個新型的超級黑洞融為一體。
這樣看來是把太陽熄滅了,不過不是澆滅的,而是“擠滅”或者說被“吞噬”更為貼切。
實際上核反應完全可以在水中進行,水無法阻止核反應鏈式裂變反應
想要用水來澆滅太陽完全是不切實際的,核電站就是利用水來做慢化劑和冷卻劑的,核反應堆如下圖中藍色的部分,可以說正常運行時核反應堆一直是泡在水裡的,核反應一直在進行著完全不受影響,如果可以被澆滅,反應堆早就停下來了。
如果把水蒸發完,核反應也依然可以進行,無人干預的情況下直到核燃料無法維持鏈式反應。
今天的科普就到這裡了,更多科普歡迎關注本號!
核先生科普
一立方光年的水確實可以澆滅太陽,但要注意澆水的方式。
1.首先來看看一立方光年水有多少吧:
水的密度1000kg/m3,一立方光年水的質量就是8.47*10^50kg。這個質量是銀河系的20億倍,相當於可見宇宙總質量的1/5。如此巨大的水體質量,只能夠以黑洞的形式存在。我們就加入某個高等文明掌握了黑洞技術,可以把裡面的物質釋放或者存儲起來吧。
2.來看我們如何澆滅太陽
太陽內核一直髮生者氫核聚變反應,同時釋放巨大的能量。導致太陽表面溫度高達5000多度,內核溫度已經上億了。而高的內核溫度也是保證核聚變順利進行的關鍵因素,如果太陽冷卻下來,核聚變速度就會變慢甚至停止。
所以,這裡我們就可以通過不斷向太陽澆灌大量的水來逐步對太陽進行降溫處理,這裡大量的水指的是澆水量要達到每秒1個太陽質量以上才行。這樣的話,太陽表面就會逐步降低溫度,內核也逐步冷卻,核聚變逐漸停止,太陽熄滅。
太陽熄滅後由於內核沒有能量來抵抗巨大的引力,所以內核的原子會被“壓碎”,出現簡併態內核,形成一個類似於白矮星的存在,這不過這個白矮星是以氫核為中心的。
科學探秘頻道
答:網友們的腦洞也是越來越大了,愛思考是好事,但是這個問題太不切實際了。
一光年有9.46萬億公里,一立方光年的水(密度1噸每立方米),就是3.5*10^48噸;就算把整個太陽按照質能方程100%轉化為能量,也就1.8*10^47焦耳,這麼多水是足以吸收太陽能量的。
但是問題在於,太陽內部進行的是核聚變反應,太陽表面溫度高達5500℃,內部溫度高達1500萬度。太陽內部核聚變的主要燃料是氫元素,包含氫的三種同位素氕、氘、氚。
水分子在高溫下會被電離,氫原子和氧原子以等離子體形式存在,氫原子正好就是太陽的核聚變燃料,氧原子是氦元素聚變的產物。
所以把一立方光年的水澆到太陽上,並不會把太陽澆熄滅,反而是水分解成的氧原子和氫原子,會成為太陽質量的一部分,太陽質量增加後,內部溫度和壓力越高,太陽的核聚變反應速度越快。
當質量增加到一定程度(太陽質量的幾百倍)時,太陽核聚變反應釋放的能量,再也無法抗衡本身的萬有引力作用,然後會在一瞬間塌縮成一顆黑洞。
一立方光年水的質量,塌縮成的黑洞是太陽質量的2萬億億倍,差不多是我們可觀測宇宙總質量的百分之一,這個黑洞的史瓦西半徑就高達5億多光年,也就想象中存在而已。
好啦!我的內容就到這裡,喜歡我們文章的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!
艾伯史密斯
首先1立方光年也太大了,假如真的有這麼多的水,這些水的質量能達到億億億億噸以上,這麼多水聚集在一起,肯定會因為質量過大而坍塌成為一個黑洞,而黑洞會將太陽吞噬,所以從這個角度來看,1億立方光年的水加在一起,確實可以將太陽熄滅。
如果換一種方法,例如將1億立方光年的水分開,然後一點一點的拋向太陽,結果恐怕就是否定的,其實水這個東西只能在一定的環境下存在,溫度太低它會結冰,溫度太高它會蒸發,而太陽又是一個溫度極高的火球,所以當水慢慢接近太陽的時候,它的分子結構就不存在了。
水分子會分解成氫原子和氧原子,而氫原子是核聚變最好的燃料,所以1立方光年的水就好像汽車的汽油一樣,給太陽的核聚變添磚加瓦。
而且考慮到1立方光年的水也太多了,太陽在不斷吸收氫原子和氧原子的時候,質量也在不斷的增加,這個增加的程度非常非常的恐怖。
最後的結果可能是這樣的,太陽吸收的水越多,太陽的質量也就越大,而太陽的質量越大,它的引力也就越大,所以離太陽比較近的天體,恐怕會被太陽吞噬掉。
包括水星,金星和地球,而太陽的質量越大,它的生命也就越短,本來50億年的生命會縮減到幾千萬年,而最後結局就是超新星爆炸,變成一個質量巨大的黑洞……
種植恆星
一立方光年的水不僅不能熄滅太陽,這麼多水自己就會因為內部壓力過強成為恆星,甚至這個宇宙不支持直徑1光年的恆星存在,會在引力作用下劇烈地“燒起來”。
問水能不能澆滅太陽,首先要知道太陽如何“燃燒”,與地球上燃料和氧氣發生氧化還原這樣的化學反應,而太陽的內部發生的確實更為激烈的物理變化,劇烈熱運動的氫原子核互激烈的碰撞,動能克服了原子核之間的庫倫斥力,結合在一起成為更重的元素核,但同時也有質量損失,這部分質量轉化為能量的形式釋放出來,釋放能量的效率遠遠超過化合反應釋放的熱量,可以根據愛因斯坦理論準確計算。
太陽內部的高溫高壓,撕裂了原子的常規組成,使太陽大氣都變為等離子態,是因為物質的引力造成的結果,一立方光年的水也會在引力的作用下撕碎分子原子的組成,啟動核聚變成為恆星。人類目前觀測到的最大體積恆星,直徑也不過是太陽兩千來倍,放在太陽系中大概只到木星軌道的未知,離一光年還查的很遠很遠。就這麼說吧,旅行者1號飛幾十年才飛過柯伊伯帶,遠遠超出木星所在的位置,但要飛出太陽系還得一兩萬年,太陽系半徑可能有1光年左右。
依靠水是無法熄滅太陽的,只不過是給太陽添加燃料,使太陽更劇烈地燃燒,亮度將遠遠超過現在,成為宇宙最恐怖的恆星,不過壽命會更短,可能幾百萬年就不行了。
來看世界呀
如果僅僅從水吸收太陽的熱量角度考慮,這一立方光年的水是完全可以把太陽所有的熱能都給吸走的。
一立方光年的水量,那可是相當恐怖的存在,按體積來說,人類至今為止發現過的最大恆星體積都沒這麼大。
要知道咱們的太陽系,如果按照奧爾特雲的邊界為標準,它的半徑才有一光年,可想而知這一立方光年的水該是多麼龐大的一個存在(不考慮其它因素,比如引力聚合,核反應之類的)
接下來就來假設一下這個過程
按照開頭所說,我們不考慮其它因素,就從吸收熱量的角度考慮。
首先假設水溫為20攝氏度,體積一立方光年(一光年等於9.5×10的15次方米),密度1000千克每立方米,比熱容4200,最終溫度設為100攝氏度(太陽各部分的溫度遠比這高),那麼算出來需要吸收的熱量是2.88×10的56次方焦耳。
而太陽能發出多少熱量呢?不考慮多少,直接按照質能方程,假設整個太陽的質量全部轉化為能量,那麼太陽釋放的總能量才為1.8×10的47次方焦耳。
可以看到最後的兩個結果,太陽釋放的能量遠遠達不到加熱所有水的要求,只有標準的16億分之一而已,所以這麼多水是可以把太陽熄滅的。