一立方光年的水可以熄灭太阳吗?

yyloveyou


不得不先赞叹两秒题主的脑洞👍。跟前面很多答主的结论不同,根据超大质量恒星的生命规矩,我认为一立方光年的水确实是可以浇灭太阳的,只是这个浇灭的过程,可能需要花一点时间。

一立方光年的水的质量是个星系级别的数字

根据根据前面一些答主的计算,一立方光年的水大概是6万亿亿个太阳,1200亿个盾牌座UY(宇宙中已知体积最大的恒星)的质量。这是星系级别的质量。我们的银河系也不过才只包含大约4000亿颗恒星。所以可想而知,把一个星系的质量集中到一个地方,会是什么结果——

水实际上扮演的核燃料的角色

众所周知,水的结构是由两个氢原子和一个氧原子构成的。这两种都属于轻元素,都是可以参与核聚变的材料,尤其是氢元素(可以被认为是单颗的质子),简直就是核聚变最初始的原料。

所以把水浇到一颗恒星上,实际上是在为这颗恒星提供核燃料。

但是把星系级别的核燃料堆到一颗恒星上,会发生什么情况呢?

一颗灭霸及超新星的诞生

有了一个星系级别的核燃料,我们的太阳会在很短的时间内变成一颗超新星。根据钱德拉塞卡极限,超过太阳质量1.44倍的恒星就有可能塌缩成中子星或者黑洞。

钱德拉塞卡极限(Chandrasekhar limit )指白矮星的最高质量,约为3×10^30公斤,是太阳质量的1.44倍。
如果星体的质量少于钱德拉塞卡极限,其塌缩便受电子简并压力限制,因而得出一个稳定的白矮星。若它的质量高于钱德拉塞卡极限,它就会收缩,而变成中子星、黑洞或理论上的夸克星。

而根据科学家的观测,越大的恒星,其寿命也就越短。因此像刚才说的那种情况,把一立方光年的水浇到太阳上,太阳很可能就秒变超超…超新星了。而且它的寿命会非常短。若不考虑浇水的速度和核反应启动的速度,那么太阳会在很短的时间内剧烈爆发,点亮整个宇宙,然后迅速塌缩成了一颗巨型的黑洞——这个黑洞的质量会远超银河系中心的黑洞的质量,而在这个黑洞周围是太阳喷发物形成的大量星云,这次幸运会在未来较短的时间内形成大量的星系和恒星——一个巨型的星系即将形成,而它的中心就是曾经的太阳,如今的灭霸级黑洞!

在某种意义上太阳是被浇灭了,但是它点燃了一个星系。


小宇堂


一立方光年是一个极其巨大的体积,一光年相当于9.46万亿公里,所以一立方光年将近8500万亿亿亿亿亿立方米。如此巨大的空间,可以装下780亿亿亿个地球,6万亿亿个太阳,1200亿个盾牌座UY(宇宙中已知体积最大的恒星)。

如果有一立方光年的水,并且这些水保持跟地球上一样的密度,其质量将会高达850亿亿亿亿亿亿千克,这相当于4.2万亿亿个太阳。虽然一立方光年的水很多,但这并不能熄灭太阳,因为太阳不是普通的燃烧,这些水不会降低太阳的温度而使太阳熄灭。

太阳看似像大火球,但真正“燃烧”的地方只有在核心部分。在那里,太阳自身巨大的重力会迫使氢原子互相碰撞结合成氦原子,这就是氢核聚变,由此能够制造出巨大的能量。

如果给太阳浇水,那么,在太阳引力的作用下,水会被太阳吸收,所以太阳的质量变得越来越高,引力坍缩效应变得越来越强,太阳的核聚变反应也会变得更剧烈。而且太阳上的温度极高,水在这种环境下将会分解成等离子体,水中的氢原子将会为太阳增加核聚变的燃料。因此,给太阳浇水的后果是会让太阳“越烧越旺”。水并不是灭火的万能物质,很多与水能够发生化学反应的化学物质也是不能用水来灭火的。

事实上,如果这么多的物质真的能够聚集在一起,它们早就在引力的作用下坍缩成黑洞,根本不可能会以水的形式存在。但在宇宙中,不会存在一立方光年的水,一立方光年的体积已经远远超过宇宙中最大的单一天体。一立方光年的水所拥有的质量相当于银河系总质量的4亿倍,或者半径5500万光年的室女座超星系团的30万倍(可见宇宙非常空旷),或者半径2.6亿光年的拉尼亚凯亚超星系团的4000倍,所以这是何等巨大的质量。


火星一号


天了个天的,你这不是要熄灭太阳,你是要创造宇宙诞生以来最可怕的天体呀。

虽然一光年的长度在宇宙中不算多远的距离,一立方光年自然也不是多大的空间,但是你要知道,在宇宙中绝大部分空间都是近乎空无一物的,只有少数有恒星行星的地方有一些质量分布。

而你倒好,让这么广阔的空间中充满了“水”,你以为这么点儿体积在宇宙中不算大,所以这么点儿物质不算什么,但是根据其他答主的计算,一立方光年的水大概是8.47*10^50kg,这么巨大的质量,远远超过了银河系内全部的物质的质量,而且还被你集中在这一立方光年的体积里面。

这些水分子会互相吸引,并且最终在巨大引力的作用,从最中央的水分子开始发生核聚变——甚至于人类都没有办法想象在这么大的压力作用下物质到底会变成什么样,毕竟只要几个太阳那么重的天体就可以在巨大的引力作用下把所有的原子压成一团、形成中子星【如下图所示】,而你现在可是假设这是一个有几十亿个银河系那么重的天体,简直是不可想象的。

人类发现的最大黑洞不过才是64亿倍太阳的质量,而你假设出来的这个一立方光年的水的质量直接是这个黑洞质量的将近一万亿倍,所以这么个东西到底会是个什么状态,人类恐怕已经很难想象了——比如说如下图所示,人们提出了所谓的“夸克星”——就是原子核都被压塌了,然而就是这样的天体,质量不过是100亿倍太阳的质量。

所以说,你这哪儿是要浇灭太阳,你是要摧毁整个宇宙呀。


SilentTurbine


一立方光年也就是边长为1光年的正立方体。其体积9.46×10^15m³,按照水在4℃时的密度计算,大约1000kg/m³,这些水的总质量大约9.46×10^18kg,这个数字看起来很大,但是很可惜,这些水还没有太阳总质量大。太阳总质量约为2×10^30kg。

将这么多的水向太阳只会让太阳更旺。要知道太阳核心可是在引力作用的核聚变,而不是普通燃烧。从热量方面计算这个问题毫无意义。



这些水泼向太阳会形成氢和氧离子。氢元素会提供给太阳核心的核聚变燃料。氧元素会沉淀下去,等开启氧到硅的聚变,再到铁的聚变。

这么多水泼向真的对太阳没有任何改变吗?

事实上,这不仅不会泼灭太阳,还会让太阳质量增加,导致引力坍缩收紧,聚变更加激烈。从这点来说,这会加剧太阳变成红巨星,再到白矮星的演变过程。也就是会减少太阳的寿命。


我们知道,太阳这种小质量的恒星,其终极命运就是白矮星。质量越大的恒星其终极命运对于中子星或者黑洞,但是这样一来,它们的寿命也变短了很多。质量越大的恒星 寿命越短。因为聚变激烈。

泼水会导致太阳质量增加,进而诱发太阳寿命缩短。


科学认识论


聚变反应需要超高温和超高压的条件,少量的水只能被太阳蒸发掉,中等质量的水可以促进太阳的聚变反应,但是如此大量的水真的可能会将太阳弄“熄火”

太阳发生核聚变的区域是从中心到0.25太阳半径的区域,那里温度高达1500万摄氏度,压力达3000亿个大气压,正是由于强大的压力和高温,原子核甩开了核外电子,克服了同种电荷之间的斥力,四个氢核聚变成氦核,放出了巨大的能量。

如果中等质量的水可能会加大太阳内部的压力和温度,扩大了太阳内部核聚变反应活性区域。

但如果将这么多的水,质量8.47*10^50kg(太阳的质量才是1.9891*10^30千克)比太阳质量多出20个数量级的水抛向太阳,

太阳最终的归宿一定是一个有来无回的超级黑洞。

如果太阳恰好处于中心,超高的压力已经将太阳原有的物质结构破坏掉,处于中心的核聚变反应无法进行,太阳和整个新型的超级黑洞融为一体。

这样看来是把太阳熄灭了,不过不是浇灭的,而是“挤灭”或者说被“吞噬”更为贴切。

实际上核反应完全可以在水中进行,水无法阻止核反应链式裂变反应

想要用水来浇灭太阳完全是不切实际的,核电站就是利用水来做慢化剂和冷却剂的,核反应堆如下图中蓝色的部分,可以说正常运行时核反应堆一直是泡在水里的,核反应一直在进行着完全不受影响,如果可以被浇灭,反应堆早就停下来了

如果把水蒸发完,核反应也依然可以进行,无人干预的情况下直到核燃料无法维持链式反应。

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核先生科普


一立方光年的水确实可以浇灭太阳,但要注意浇水的方式。

1.首先来看看一立方光年水有多少吧:

水的密度1000kg/m3,一立方光年水的质量就是8.47*10^50kg。这个质量是银河系的20亿倍,相当于可见宇宙总质量的1/5。如此巨大的水体质量,只能够以黑洞的形式存在。我们就加入某个高等文明掌握了黑洞技术,可以把里面的物质释放或者存储起来吧。



2.来看我们如何浇灭太阳

太阳内核一直发生者氢核聚变反应,同时释放巨大的能量。导致太阳表面温度高达5000多度,内核温度已经上亿了。而高的内核温度也是保证核聚变顺利进行的关键因素,如果太阳冷却下来,核聚变速度就会变慢甚至停止。



所以,这里我们就可以通过不断向太阳浇灌大量的水来逐步对太阳进行降温处理,这里大量的水指的是浇水量要达到每秒1个太阳质量以上才行。这样的话,太阳表面就会逐步降低温度,内核也逐步冷却,核聚变逐渐停止,太阳熄灭。

太阳熄灭后由于内核没有能量来抵抗巨大的引力,所以内核的原子会被“压碎”,出现简并态内核,形成一个类似于白矮星的存在,这不过这个白矮星是以氢核为中心的。


科学探秘频道


答:网友们的脑洞也是越来越大了,爱思考是好事,但是这个问题太不切实际了。


一光年有9.46万亿公里,一立方光年的水(密度1吨每立方米),就是3.5*10^48吨;就算把整个太阳按照质能方程100%转化为能量,也就1.8*10^47焦耳,这么多水是足以吸收太阳能量的。

但是问题在于,太阳内部进行的是核聚变反应,太阳表面温度高达5500℃,内部温度高达1500万度。太阳内部核聚变的主要燃料是氢元素,包含氢的三种同位素氕、氘、氚。

水分子在高温下会被电离,氢原子和氧原子以等离子体形式存在,氢原子正好就是太阳的核聚变燃料,氧原子是氦元素聚变的产物。

所以把一立方光年的水浇到太阳上,并不会把太阳浇熄灭,反而是水分解成的氧原子和氢原子,会成为太阳质量的一部分,太阳质量增加后,内部温度和压力越高,太阳的核聚变反应速度越快。


当质量增加到一定程度(太阳质量的几百倍)时,太阳核聚变反应释放的能量,再也无法抗衡本身的万有引力作用,然后会在一瞬间塌缩成一颗黑洞。

一立方光年水的质量,塌缩成的黑洞是太阳质量的2万亿亿倍,差不多是我们可观测宇宙总质量的百分之一,这个黑洞的史瓦西半径就高达5亿多光年,也就想象中存在而已。


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艾伯史密斯


首先1立方光年也太大了,假如真的有这么多的水,这些水的质量能达到亿亿亿亿吨以上,这么多水聚集在一起,肯定会因为质量过大而坍塌成为一个黑洞,而黑洞会将太阳吞噬,所以从这个角度来看,1亿立方光年的水加在一起,确实可以将太阳熄灭。


如果换一种方法,例如将1亿立方光年的水分开,然后一点一点的抛向太阳,结果恐怕就是否定的,其实水这个东西只能在一定的环境下存在,温度太低它会结冰,温度太高它会蒸发,而太阳又是一个温度极高的火球,所以当水慢慢接近太阳的时候,它的分子结构就不存在了。

水分子会分解成氢原子和氧原子,而氢原子是核聚变最好的燃料,所以1立方光年的水就好像汽车的汽油一样,给太阳的核聚变添砖加瓦。

而且考虑到1立方光年的水也太多了,太阳在不断吸收氢原子和氧原子的时候,质量也在不断的增加,这个增加的程度非常非常的恐怖。

最后的结果可能是这样的,太阳吸收的水越多,太阳的质量也就越大,而太阳的质量越大,它的引力也就越大,所以离太阳比较近的天体,恐怕会被太阳吞噬掉。

包括水星,金星和地球,而太阳的质量越大,它的生命也就越短,本来50亿年的生命会缩减到几千万年,而最后结局就是超新星爆炸,变成一个质量巨大的黑洞……


种植恒星


一立方光年的水不仅不能熄灭太阳,这么多水自己就会因为内部压力过强成为恒星,甚至这个宇宙不支持直径1光年的恒星存在,会在引力作用下剧烈地“烧起来”。

问水能不能浇灭太阳,首先要知道太阳如何“燃烧”,与地球上燃料和氧气发生氧化还原这样的化学反应,而太阳的内部发生的确实更为激烈的物理变化,剧烈热运动的氢原子核互激烈的碰撞,动能克服了原子核之间的库伦斥力,结合在一起成为更重的元素核,但同时也有质量损失,这部分质量转化为能量的形式释放出来,释放能量的效率远远超过化合反应释放的热量,可以根据爱因斯坦理论准确计算。

太阳内部的高温高压,撕裂了原子的常规组成,使太阳大气都变为等离子态,是因为物质的引力造成的结果,一立方光年的水也会在引力的作用下撕碎分子原子的组成,启动核聚变成为恒星。人类目前观测到的最大体积恒星,直径也不过是太阳两千来倍,放在太阳系中大概只到木星轨道的未知,离一光年还查的很远很远。就这么说吧,旅行者1号飞几十年才飞过柯伊伯带,远远超出木星所在的位置,但要飞出太阳系还得一两万年,太阳系半径可能有1光年左右。

依靠水是无法熄灭太阳的,只不过是给太阳添加燃料,使太阳更剧烈地燃烧,亮度将远远超过现在,成为宇宙最恐怖的恒星,不过寿命会更短,可能几百万年就不行了。


来看世界呀


如果仅仅从水吸收太阳的热量角度考虑,这一立方光年的水是完全可以把太阳所有的热能都给吸走的。


一立方光年的水量,那可是相当恐怖的存在,按体积来说,人类至今为止发现过的最大恒星体积都没这么大。

要知道咱们的太阳系,如果按照奥尔特云的边界为标准,它的半径才有一光年,可想而知这一立方光年的水该是多么庞大的一个存在(不考虑其它因素,比如引力聚合,核反应之类的)

接下来就来假设一下这个过程

按照开头所说,我们不考虑其它因素,就从吸收热量的角度考虑。


首先假设水温为20摄氏度,体积一立方光年(一光年等于9.5×10的15次方米),密度1000千克每立方米,比热容4200,最终温度设为100摄氏度(太阳各部分的温度远比这高),那么算出来需要吸收的热量是2.88×10的56次方焦耳。

而太阳能发出多少热量呢?不考虑多少,直接按照质能方程,假设整个太阳的质量全部转化为能量,那么太阳释放的总能量才为1.8×10的47次方焦耳。

可以看到最后的两个结果,太阳释放的能量远远达不到加热所有水的要求,只有标准的16亿分之一而已,所以这么多水是可以把太阳熄灭的。

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