03.06 地球這麼大的核彈能摧毀太陽嗎?

科學探索菌


2019年5月30日更新:

諸位,咱們先想這樣一個問題,即:

如果把太陽5000萬年來釋放出的總能量,集中在一起,然後在太陽內部1秒內釋放出來,這威力……
能不能將太陽炸燬?

如果你認為能,您可以看下面的推導。

如果你認為不能,就無需看下文了。感謝。


這取決於我們怎麼去定義核彈……

如果諸位願意把定義放寬一些,則答案是:

輕輕鬆鬆。

(圖片來自REX Shutterstock )

顯然,原子彈屬於核彈。

氫彈屬於核彈。

那麼問題來了。

反物質炸彈是不是也屬於核彈的範疇?

地球和反物質地球(圖片作者為:RIA Novosti . Alina Polyamines and Anti-Land)

你瞧,原子彈通過將重原子分裂,分裂後,一部分質量消失,繼而轉化為巨大的能量。

而氫彈,雖然是通過氘氚等原子的聚合,聚變成更重的原子……

但過程中,也是一部分質量消失,得以轉化為更加巨大的能量。

而反物質是通過與普通物質的湮滅,繼而將自身全部質量轉變為能量的。

既然,都是通過將物質轉變成能量的方式。

那麼,反物質炸彈是不是……也可以屬於核彈的範疇?


假如你認為也是,則:

有趣的問題來了。

地球這麼大的反物質核彈能摧毀太陽嗎?

答案是:

輕輕鬆鬆。

原因如下:

在NASA的網站上,有的科學家會回答讀者提問。

比如,一個名叫Louis Barbier的博士在一個問題中,他是這樣說的:

太陽每秒鐘要消耗6億噸氫,相比之下,地球的質量約為1.35 x 10的21次方噸。

這意味著太陽在大約7萬年內才消耗完地球的質量。

注意,太陽每秒鐘消耗6億噸氫,並不是說,把6億噸物質全部轉化成能量,遠遠不是的。

那麼,太陽每秒鐘會將多少噸物質完全弄消失,純粹變成能量呢?

答案是400多萬噸。

這數據,大家很容易查到。我這裡就不給出處了。

我們可以這樣理解上面這個數據,也就是說:

1秒鐘後,太陽減少了400萬噸的重量。

又1秒鐘後,太陽又減少了400萬噸的重量。

接著,另一個問題來了。

太陽從誕生之初,到現在,到底把多少噸物質“整沒了”?

答案是:

太陽迄今已經將100個地球質量轉換為能量了,這個質量約佔太陽總質量的0.03%。

上面這個數據來自於一本書,見參考資料①。

根據科學家們的計算,太陽從形成到現在,已經是45.7億年過去了。

而在這45.7億年的時間裡,太陽只把100個地球質量整沒了。

那麼你想想,是不是大約5000萬年的時間裡,才完全消耗一個地球的質量?

是的。

現在回到問題本身。

如果用地球那麼大的核彈(反物質類型),去炸太陽,能否幹翻太陽?

答案出來了。

肯定能幹翻。原因是:

把太陽5000萬年釋放出的總能量在1秒內釋放出來,這威力……

顯然不可想象。

①https://books.google.com/books?id=Q17NmHY6wloC&pg=PA96&hl=zh-CN

②https://en.wikipedia.org/wiki/Sun

③https://en.wikipedia.org/wiki/Antimatter


寒木釣萌


這個問題不好說啊,地球這麼大的核彈太恐怖了,誰也沒有拿到太陽上試過,不知道太陽受不受得了呢!但是我們可以運用現有的知識計算一下,大家看看這麼大的核彈能不能被摧毀。

首先原子彈就不要考慮啦,威力太弱!咱們就用氫彈吧。太陽是太陽系的中心天體,它的質量佔到了太陽系總質量的99.86%。就是說,除太陽之外,其它的太陽系天體都是塵埃,微不足道!太陽的直徑是1.392×10^6千米,是地球直徑的109倍,體積是地球的130萬倍。太陽質量是1.989×10^30千克,是地球質量的33萬倍。如果地球只有一個乒乓球那麼大的話,太陽就是一個直徑6.4米那麼大的球體。看看下圖中的地球和太陽差距有多麼懸殊!

太陽的主要成分是氫,本身就是一個大“氫彈”。在內部高達1500萬℃的高溫和3000一個大氣壓下的環境下,太陽無時無刻的都在進行著核聚變反應。太陽內部每秒鐘就有大約6億噸的氫發生聚變反應。可以這麼說太陽每秒鐘就有一顆質量為6億噸的氫彈爆炸。簡單的計算了下,太陽每經過大約315年的時間就有一個地球質量的氫發生聚變反應。這就是太陽產生一個地球這麼大的核彈需要的時間。

315年的時間對於太陽的45億年的時間來說,簡直就是一瞬間的事情。個人覺得像地球這麼“小”的氫彈在太陽這顆“大氫彈”上爆炸,不管是在外部還是內部,都是對太陽來說都是蜉蝣撼樹,絲毫沒有影響的。頂多太陽表面亮度突然亮了一下而已。

大家覺得地球這麼大的核彈能摧毀太陽嗎?


兔斯基聊科學


地球這麼大的核彈能摧毀太陽嗎?

其實太陽就是超級大核彈,而且是氫彈...太陽上每一秒都有超過6.5億噸的氫元素聚變成6.455億噸氦元素!而我們地球上所接收的光和熱就是這450萬噸質量虧損所轉換而來的.....

那麼這6.5億噸是個多大的核彈呢?假如按液氫70.85kg/立方米來計算的話

V=6.5億噸/70.85kg/立方米=9174311926.6立方米

如果是一個球體的話大約是:1573M直徑!

似乎可以接受哈...也就一個1.6KM直徑不到點的球體而已!這就太陽上每秒消耗掉的氫元素體積的!

目測我們地球上製造不出那麼大核彈,造出來了也運送不上去!

那麼地球那麼大的核彈,假設是氫彈的話能搞定太陽不?

太陽的引力結合能是:2.28×10^41J

我們只要計算下地球那麼大的氫彈的能量能否超過這個結合能即可!

地球的質量為:5.965*10^24千克

那麼E=MC^2=5.965*10^24千克*0.7%*299792458^2=3.75*10^39

大約相當於太陽引力結合能的1.6%

似乎摧毀太陽還不夠,但引起太陽上的超超超級耀斑爆發倒是可以了,太陽也許會被搞到物質流失成一個帶環的恆星,但這些物質將慢慢回到太陽.....畢竟太陽的主體還在!

看來地球這點大小還是不夠火候,似乎木星這樣大小的應該能搞定太陽了哈!!


星辰大海路上的種花家


太陽核聚變每秒就損失420萬噸質量,釋放的能量無疑是非常強大的,雖然地球總質量600000億億噸,但恐怕也沒辦法完全摧毀太陽,只能給太陽造成巨大的波動。

太陽內部的核聚變雖然十分迅速,但是由於太陽引力的關係,核聚變釋放的能量和引力的作用抵消,使太陽不會突然持續膨脹也不突然劇急劇縮小,雖然太陽一秒就燃燒掉420萬噸質量,這個數字對太陽來說只是九牛一毛上的一個微不足道的尖尖,即便對地球來說,這個質量也是很小的,釋放的能量不可能抵消地球的重力結合能,無法完全摧毀地球。

但是地球60萬億億噸,和地球這麼大的一顆核彈,或許只能是聚變反應核彈,即便只有0.1%的質量轉化為能量,那也是600億億噸,也相當於太陽數13000億秒的能量釋放,幾萬年的能量。這樣的能量也會造成太陽劇烈的變動,但太陽的引力結合能比這個大的多,有網友計算需要至少1000萬億枚5000萬噸當量的沙皇核彈,比地球那麼大質量的核彈高了幾個數量級。

但反過來想一下,如果人類可以造地球那麼大的核彈,那代表人類掌握的能源十分充足,可以利用的能量非常龐大,至少現在的我們是無法想象的,那個時候的人類還真可能摧毀太陽那麼大的恆星。


來看世界呀


地球在太陽面前猶如一粒塵埃,太陽噴發出的巨大耀斑足以把整個地球覆蓋掉。太陽的體積是地球的130萬倍,質量是地球的33萬倍,它集合了整個太陽系99.86%的物質,地球相對於太陽就像一粒黃豆相比於100多斤的黃豆堆,實在是小的可憐,即便是整個太陽系八大行星加起來,在太陽面前也算不上啥。

如果有一個地球那麼大的核彈,這裡就假設它是一個地球質量(將近6億億億千克)的氫彈。氫核聚變的質能轉換效率大約為0.7%,所以最終會轉化成能量的質量有4200億億噸。

根據質能方程E=mc^2計算可知,地球那樣大的氫彈發生爆炸會釋放出3.8×10^39焦耳的能量,這相當於180萬億億枚當量為5000萬噸TNT的沙皇炸彈所具有的能量,或者太陽在31萬年裡所釋放出的總能量,這確實是一個不小的能量。

不過,即便是如此巨大的能量也不能把太陽炸燬。太陽的質量極大,巨大的引力把整個太陽束縛在一起,想要摧毀太陽,就需要克服它那高達2.3×10^41焦耳的引力結合能,這需要61個地球那麼大的氫彈才行。

天文學家們認為太陽從形成至今大約燒掉了100多個地球質量的氫元素,太陽的年齡大概是50億年,這說明太陽燒掉一個地球質量的氫元素大約需要5000萬年左右,向太陽5000萬年核聚變釋放的能量在短時間內爆發出來,其威力也是相當驚人的,所以還是會對太陽本身造成一定程度的影響,但是太陽在經歷了一段活躍期之後還是會平靜下來,所以即使用地球這麼大的氫彈去轟炸太陽,也並不能把太陽怎麼樣。

就像把一個遙控車放到重型卡車上一樣,不管這個遙控車多厲害,也無法對重型卡車造成實質性傷害,畢竟重型卡車的車軲轆都比遙控車大,太陽表面的太陽黑子有的都比地球大,所以說地球大小的氫彈對太陽沒什麼用。


燃燒吧影視


地球這麼大的核彈能夠摧毀太陽,不過要取決於核彈平均能量,以當前世界上常見的核彈頭,只要達到了一定量,不光是摧毀太陽,比太陽大幾倍的物質也可以摧毀。不過這與食品安全學中一句經典名言有同樣道理“拋開劑量談危害,都是不合理的”。太陽是什麼,雖然太陽是我們的熱來源,是我們人類必不可缺的恆星體,但是放在宇宙空間內,太陽只是萬萬億顆恆星中微不足道的一顆,而且太陽在宇宙所有恆星中算是比較小的,只要核彈達到了一定的數量絕對能夠摧毀。或許正常情況下我們探討的總是國與國之間的面積比較,對太陽的大小缺乏參照物,但已經有準確的數據得出太陽只是地球的109倍。

我們先拋開核彈能否到達太陽不談,只從純粹的數據大小比較去衡量,假設地球上一平方米的核彈可以摧毀100平方米的物體,換算得出一個100倍的比例,但這個換算數據還會隨著核彈的大小產生裂變,比如10平方米的核彈能摧毀的不是一千平方米,而是可以達到十萬甚至百萬,當核彈到了地球這麼大,可以想象產生的破壞力有多強。當然,太陽本身並不是和地球一樣的固體形態,而是高熱量的氣體等離子形態,核彈爆炸以後產生的衝擊波能否衝散這些等離子也是未知數,畢竟宇宙規則中星體的形成都是有跡可循的,比如地球就是在古星體爆炸後,鐵元素聚集產生的,如果核彈短時間內衝散太陽,太陽等離子在磁場的作用下可能用不了多久 就會重新聚集在一起也說不定。
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地理有意思


這位網友也算是腦洞大開,用地球這麼大的核彈去摧毀太陽,你這是該有多不喜歡太陽啊?其實即便這樣做的話,也只是給太陽去送點燃料罷了,對太陽本身基本沒有什麼大的影響。


太陽的體積是地球的130萬倍,質量是地球的33萬倍,它集合了整個太陽系99.86%的物質,地球相對於太陽就像一粒黃豆相比於100多斤的黃豆堆,實在是小的可憐,即便是整個太陽系八大行星加起來,在太陽面前也算不上啥。看下圖,太陽吹出來的一股火焰都比地球大得多。

地球的質量約為60萬億億噸,如果把地球的物質都換成氫元素去撞擊太陽的話,實際上就是給太陽送去了相當於太陽質量33萬分之一的燃料,這對太陽的影響極小,就好像你手裡有33萬元錢,再多給你一塊錢,你的財富變化很大嗎?



而如果用這些氫元素製造出一個像地球這麼大的氫彈,用它去轟擊太陽,這樣做的話倒是可以對太陽形成一定程度的損害,因為太陽雖然是一個時刻正在進行核聚變的星球,但是它的核聚變現象都發生在太陽的內部,外部溫度只是內部核聚變的輻射能導致的,不過製造如此巨大的氫彈就是個技術活兒了,這幾乎是不可能的事情,而且如何將如此巨量的氫元素同時引爆也是個大問題。不過我們先忽視這些,假使這個氫彈能在太陽的表面爆炸,那麼它將可以破壞太陽表面結構,吹走巨量的太陽風,並將一部分物質炸出太陽表面,而氫彈爆炸區域的太陽外殼和內部的輻射壓會經歷極大的變化,其過程是先是在氫彈爆炸下向內部推進,然後又會在內部的核聚變輻射壓之下向外部噴出,同時這一片區域會變得非常明亮,這一過程也會導致太陽整個星體出現震盪。



天文學家們認為太陽從形成至今大約燒掉了100多個地球質量的氫元素,太陽的年齡大概是50億年,這說明太陽燒掉一個地球質量的氫元素大約需要5000萬年左右,向太陽5000萬年核聚變釋放的能量在短時間內爆發出來,其威力也是相當驚人的,所以還是會對太陽本身造成一定程度的影響,但是太陽在經歷了一段活躍期之後還是會平靜下來,所以即使用地球這麼大的氫彈去轟炸太陽,也並不能把太陽怎麼樣。


不過對恆星來說,星體的質量越大,本身的活動越劇烈,這個恆星的壽命就會越短,所以無論是給太陽添加地球這樣的質量,還是用地球這麼大的核彈去轟炸太陽,都會減少太陽的壽命,但是想摧毀它卻是不可能的。

其實太陽之所以能像地球的33萬倍質量這麼大,正是由於它一直以來不斷地吸收太陽系的物質形成的,科學家認為在太陽系形成之初,在如今海王星的軌道以內就曾經有數百個行星和矮行星,但是如今只剩下了八大行星,那麼那麼多星球都去了哪裡呢?除了其中一部分行星合併成瞭如今的八大行星之外,也有很大一部分是被太陽的引力捕獲而撞擊到太陽上面成為了它的一部分的,這正是太陽可以如此巨大的原因,它對星體的投懷送抱都是來者不拒的。



科普大世界



俗話說,沒有對比就沒有傷害。地球是我們生活的家園,我們都知道地球很大,但不要說放在宇宙裡了,就算是在太陽系裡,你也很難想象出地球不但不大,而且還小得可憐!

上圖就是太陽系裡星球的大小對比,最大的當然是太陽,木星和土星我們也能清晰地看到,但你能找到地球嗎?

沒錯,就是左邊起第三個,想看清楚點需要把圖片放大!地球如此之小,就算是有地球這樣大的核彈,能對太陽造成毀滅性打擊?甚至摧毀太陽?

太陽肯定“微微一笑”!

太陽的質量佔據了整個太陽系的99.86%,最大的木星質量比其他七大行星的質量總和還要大,而木星質量達到地球的318倍,太陽質量更是地球的33萬倍,體積是地球的130萬倍!

除了體積和質量的巨大差異,還有能量的差異,不說整個太陽了,太陽耀斑大家都聽說過,是太陽活動中最劇烈的現象,釋放的能量相當於百萬噸級氫彈的100億倍!!!

如此巨大的能量對於太陽來說都不痛不癢,而且太陽耀斑可能不止出現在太陽的一個地方,也隨時可能出現!!

所以,只能說這種問題太“看得起地球了!”,也太“看不起”太陽了!


宇宙探索


我們忽略能不能做出地球這麼大的核彈,假設真有這麼大的核彈,能夠運送到太陽爆炸的話,那太陽肯定會完蛋。

我們想一想,太陽中心每時每刻都在進行著核聚變,這個當量是每秒420萬噸物質轉化為能量的威力,根據愛因斯坦質能方程E=mc^2計算,相當於每秒鐘釋放出3.8×10^26J的能量。

這些能量相當於910億顆百萬噸級氫彈爆炸威力,或者1.3億億噸煤燃燒釋放的熱量。我們地球每秒能夠接受到太陽能量的22億分之一,就相當於3000顆廣島原子彈爆炸威力,或者1000萬座三峽大壩發電的總量。

看起來這個能量是非常巨大的,按照人類現在能源消耗計算,太陽1秒鐘發出的能量,夠人類用上幾十萬甚至上百萬年。

但這個能量在地球級核彈面前就是小巫見大巫了,所以我認為太陽難以經受一個地球級核彈的攻擊。

地球級的核彈威力有多大呢?地球質量為5.965x10^24千克,也就是相當約60萬億億噸,如果按核聚變計算,其有效質量轉化率達到0.7%,就是4200億億噸質量全部轉化為能量;如果按照核裂變計算,轉化率達到0.13%,就是780億億噸質量全部轉化為能量。

而太陽每秒鐘轉化為能量的質量只有420萬噸,也就是地球這樣大氫彈的約10萬億分之一,地球這樣大原子彈的約1.86萬億分之一。

太陽現在處於主序星階段,能夠這樣源源不斷的釋放出能量,並保持著穩定,正是太陽內部和聚變反應所形成的巨大張力抵禦了太陽引力收縮,並取得了一個完美的平衡。

如果一個地球這樣大的原子彈或者氫彈到達太陽中心爆炸,在1秒鐘之內突然釋放出太陽現在核聚變幾萬億倍甚至10萬億倍這麼巨大的能量,當然是太陽引力壓力承受不了的,就會發生爆炸,將太陽外圍物質炸的稀巴爛。

但問題是這個地球級核彈能夠運送至太陽核心嗎?那麼如果不在太陽核心,只是在太陽表面爆炸會不會摧毀太陽呢?

答案也是肯定的,但這種摧毀不是突然就毀滅的,而是漸進連鎖式進行的。這裡時空通訊借用大劉《三體》中的一個設想,是地球人為了對付三體人的入侵,採取自我毀滅同歸於盡的方法。

這個方法是用巨型核彈在水星地層深處爆炸,利用反作用力降低水星速度,使水星與太陽引力平衡的環繞速度失去,漸漸掉落到太陽表面。

巨大的衝擊力使太陽表層衝破一個缺口,對流層的物質噴濺到太空金星軌道,阻礙了金星的運行,也使金星失速墜落到太陽,引起更大的撞擊飛濺物質,進入地球軌道......

這樣一層層連鎖反應,終於導致了太陽系的毀滅。

也就是說,地球這麼大質量的天體,即使不是核彈,只要撞擊太陽,就可能導致太陽以及太陽系的毀滅。

何況還是一個地球級核彈,撞擊加上爆炸,總比水星撞擊太陽要厲害很多吧。

不過也有另一種考量,即使太陽被捅個大窟窿,裡面的物質飛濺,毀滅了太陽系,但太陽最終會不會爆炸呢?會不會過了一個時期自我修復又恢復恆星原狀呢?畢竟在太陽系,除了太陽本身,其餘所有的行星天體加起來的質量只有0.04%,這些東西全部加進去太陽也沒有多大變化,看都看不出來。

這些想法畢竟沒有嚴密的理論或者計算依據,僅供各位朋友們思考。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題,歡迎共同探討。


時空通訊


首先,我們要定義一下“摧毀”的含義,就筆者的理解來說,應該是將組成太陽的物質分開到引力不能再將它們結合起來的距離,且碎片的大小不能夠重新點燃核聚變。那麼,地球這樣的核彈能夠做到這一點嗎?

圖:太陽的結構

太陽的質量大約為2×10∧30千克,佔整個太陽系質量的99.86%。是地球質量的33萬倍。

圖:太陽、木星、地球


和月球的比較

在太陽巨大質量的作用下,在太陽核心處形成了極高的溫度和壓力。氫原子核在這種環境下發生了核聚變反應並生成了氦。在這個過程中會損失約0.7%的質量,這些質量轉換成了能量釋放出來。

圖:氫聚變成氦的過程

太陽每秒鐘會通過氫的核聚變產生大約5.96億噸的氦。由於太陽內部的溫度還不夠高,達不到氦的核聚變條件;同時,太陽內部的密度非常大,是水的150倍,所以,這些氦會在太陽核心中積累下來。目前已經積累了約上萬個地球質量氦(懶得計算了,估計個大概值)。

由於氦沒有發生核聚變反應,它會被太陽巨大的質量擠壓到電子簡併態。同時,因為氦核的坍縮,導致了周圍的氫也跟著被壓縮。這樣就提高了氫的核聚變效率。隨著氦核的越來越大,氫的核聚變反應也越來越劇烈。太陽內部的溫度逐漸升高,直到到達1億度以上。

圖:太陽的演化,隨著核心溫度越來越高
,它的體積和亮度也越來越大

這時,溫度達到了氦的核聚變條件。氦核開始進行核聚變反應。但因為氦核是簡併態物質,簡併態物質密度不會隨著溫度的升高而降低。於是,溫度會越來越高,氦核的核反應效率也越來越高。這就造成了失控情況下的核聚變。整個氦核會在極端短時間內全部完成核聚變。瞬間釋放出來的能量相當於太陽在主序星階段釋放出來的能量總和。這就是氦閃。

氦閃就相當於巨大的核彈爆炸,實際上,這顆氦閃核彈的質量是地球的數萬倍。即使是這樣巨大的威力,也不能夠摧毀太陽。太陽依然會在紅巨星階段待上數億年。

在太陽核聚變反應進行到碳、氧時,由於質量的關係,太陽不再發生核聚變,成為了一顆白矮星。


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