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如果一夜之间宇宙中的所有东西都变大了100倍,那么人醒来之后能发现吗? 第1页

  

user avatar   zhan-yun-2020 网友的相关建议: 
      

等待人和地球的,都是一场世界末日。


若体积变大100倍,密度和其它量不变。

那么,太阳质量增大100倍,表面重力加速度增大4.64倍,达到1271m/s^2。

强大的引力下,太阳开始坍缩,表面初始坍缩加速度997m/s^2,2分钟之内,表面坍缩速度就会超过10km/s.

太阳表面积变大21.54倍,总辐射量也增加21.54倍,炙热的光束向地球飞去。

由于日地距离变长4.64倍,光到达地球,已经是38分36秒之后。

如果地球还在轨道上,太阳对地球的向心加速度:

有关系式可知,地球要维持轨道,速度也需要增加4.64倍。但速度并没有增加,所以地球将滑过椭圆轨道开始向太阳方向坠去。

另一方面,地表重力加速度也增加到4.64倍。

在增大之前,地球引力和地球内部的张力平衡,增大100倍后,新增重力加速度令地表以3.64g也即35.67m/s^2的初始加速度坍缩。

地表上的所有人在瞬间失重,避免了被自己重力压死的情况。

1分钟后。

太阳坍缩速度约30km/s,坍缩距离约1000km左右,太阳内部聚变逐渐增强。

地球坍缩速度约1000m/s,坍缩距离约500m。

30分钟后。

太阳坍缩速度约500km/s,坍缩距离约50万km,约太阳新半径的1/140。太阳内部压强进一步升高,核聚变越来越强,太阳内部张力不断增加。但随着半径减小,重力加速度也有所增加。太阳继续高速坍缩。

地球坍缩速度约20km/s,坍缩距离约2万km左右,坍缩尺度达到新半径的1/24。虽然地球能不张力有所增加,但重力加速度也相应增加,地球依旧高速坍缩。

38分40秒之后。

炙热的光芒到达地球。

若把地球看成黑体,根据黑体辐射定律:

为Stefan-Boltzmann常数(即黑体辐射常数),大小为:5.67×10^-8W/(m2·K4)

太阳常数(垂直面单位面积辐射强度)

可得辐射最高温度为 ,也即121℃。太阳直射地面时,理论温度可以达到120℃,地球表面之所以达不到,是因为还有大气和云层吸收或辐射了一定的热量。而和地球相近轨道的月球,白昼最高温度127℃。

太阳辐射功率增加21.54倍之后,温度达到 848K,也即相当于575℃。

即便空气和云层吸收或辐射一定的温度,地表的温度至少也有400℃左右。温度超过纸张、木炭等众自然物质的燃点。太阳照射之处,森林全部被烤干,然后燃烧。

太阳照射面的地球生物几乎无所幸免。

2小时之后。

太阳坍缩到极致,最高坍缩速度约光速1%,虽然距离超新星爆发还有一些距离(氢比率也足够的高,太阳增加100倍后,碳氧的总量虽然提高了,但浓度不变。所以,也缺少直接发生超新星爆发的前提条件)。

但是,太阳内核发生了史无前例的核聚变。

在引力势能转化成的等离子激流中,蓝色的等离子涌出太阳表面,并发生高速喷射。

在接下来的几个小时,太阳内部和外部发生激烈的物质交换,令太阳的光谱逐渐转变成了蓝色。

虽然正常情况下,这颗新太阳的核心辐射依旧需要百万年才能到达表面。

但是在太阳内部等离子体高速流动的情况下,内外物质得到了充分的交换。

随着内部聚变的爆发,太阳的半径也开始急遽膨胀,一颗蓝色的超级主序星正在诞生了。

由于质量达到100倍太阳质量,新太阳的半径最终会稳定在20R(20倍原来半径)附近,单位时间辐射的能量增加100万倍以上,甚至可达1000万倍。

新地球单位面积接受的辐射功率高达 ,这个光度直射人体表面时,仅仅一秒钟增加的热量便高达

这1秒钟的热量,可以直接烧开1吨0摄氏度的水。

可得出,新地球一秒钟接收到的总太阳辐射高达 ,而新地球上水资源总体积为 (旧地球的100倍)。

只需要26秒钟,太阳光便可以让所有的地球水沸腾。

仅仅1分钟之后,地球就会变成一颗大火球,逐渐变成一颗熔岩星球。

而在两个小时之后,实际地球也已经坍缩到了极致。

高压高热令地球内部产生产生大量的熔岩,熔岩形成高速喷柱。

熔岩喷流的最高速度可超过1000km/s,射出上万米的高度。

整个地球也变成了近乎流质,内外物质高速交换,再加上太阳带来的高辐射,整个地球很快变成了完全的液体行星。

然而这还不仅仅是地球的命运。

此时地球正在滑过椭圆轨道,朝着太阳高速飞去。

通过开普勒第二公式 。

容易得到,此时的地球远日点是近日点的 倍,即42.09倍。

太阳辐射强度是半径的平方,那么近日点的辐射强度是远日点的1771.5倍。

可计算出,在近日点,太阳一秒钟辐射到地球的能量高达

令整个新地球完全气化需要的热量大约是10^34 J。

可得出,在近日点,只需要71.2个小时,太阳就会把地球完全气化,差不多刚好三天三夜的时间。

但话说回来,即便地球速度随半径同比增加,轨道没有变化。每秒接受 的辐射,14.4年的时间,地球同样会被太阳彻底蒸发。

当然,太阳自身的寿命也只有数百万年。

数百万年之后发生超新星爆发,紧接着坍缩成一颗黑洞。

这时,会存在一颗恒星围绕黑洞旋转,将持续发光长达数百亿年之久。

这颗恒星原来的名字叫做木星,现在是一颗红矮星。

而原来的土星,则变成一颗次恒星褐矮星。

当然,由于质量增加带来引力场的混乱,新恒星和新行星之间也可能发生碰撞,继而变得更大。

如果增大100倍的月球,侥幸被刚刚增大的地球引力弹射出去,然后被新恒星俘获,且恰好处于宜居带。

一个新的纪元,再次开始了。

……

面积(二维)增大100倍,太阳极有可能强行超新星爆发。喷射出大量的物质,分裂成多颗恒星。

长度(一维)增大100倍,史瓦西半径达到300万千米,太阳有直接坍缩成黑洞的可能,但喷射物质分裂形成超级恒星群的可能性更大。

最后再来探讨,仅仅改变尺度,其它基本物理量不变的情况:

经典物理中,有七个基本物理量:

长度m,时间s,质量kg,热力学温度K,电流A,光强度cd,物质的量mol

如果定义长度改变,其它所有基本物理量不变会怎么样呢?

  • 这得分两种情况讨论:

第一种,在自然单位制中,光速的无量纲不变。也即在量纲单位中,1米增加100倍的时候,光速依旧是299792458m/s(也即,光速是增大后米的299792458倍)。

那么整个宇宙世界不会有任何变化,原封不动。

但这可能不是题主的本意,或者想到得到的答案。

第二种情况,光速的无量纲发生了变化。也即在量纲单位中,光速依旧还是原来米的299792458倍。但对于增大后的米来说,光速实际变成了2997924.58m/s。

那么,题主的问题就直接等效成了:

  • 如果一夜之间真空光速变慢了100倍,那么人醒来之后能发现吗?

关于光速变化的问题,可以看我这个回答:

光速变慢100倍的话,原子之间的强相互作用会增加100倍。氢、氦、碳、氧等等绝大部分的元素都不再出现,全部凝聚成重核。

如果有一个观察者存在,那么看到的就是万物坍缩,发生各种聚变,释放各种光和热。恒星直接就是各种超新星爆发。

最终宇宙中不再存在基本的分子,都是各种超重核元素。

木星级的天体坍已经缩成了黑洞,地球坍缩成中子星……

  • 另外,其它的基本物理量,虽然我们预设不发生变化,但光速改变后它们还是改变了:

质量kg:质量和结合力有关,尤其是强相互作用力,光速直接改变结合力的大小,质量变化。

时间s:铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁周期发生改变,时间变化。

热力学温度K:水三相点发生变化,热力学温度K变化。

电流A:电流定理和米有关,光速变化自然也就变了。

光强度cd:光速改变也直接改变了光子的频率,坎德拉发生改变。

物质的量mol:碳12已经不存在,宇宙中各种重核,摩尔的定义都没有了。


user avatar   Linsina 网友的相关建议: 
      

肯定能!!!

真没想到答案割裂这么严重,前排基本都说能发现,后排回答基本都说不能。

其实前排的都讲得很好,就是太专业了,很容易让人听不懂。


先说一个看似和问题无关系的事情。

在十三年前,正是四川汶川大地震的时候,我隔壁家的房子遭到了严重破坏,那时候我第一次听说这个词“现浇”,我隔壁家的房子就是现浇。

现浇是指在现场搭好模板,在模板上安装好钢筋,再在模板上浇筑混凝土,然后再拆除模板,你基本可以理解成,那个房子是钢筋和水泥一体成型的。


但当时我无法理解了,钢筋加水泥直接塑造的房子,那得多坚固啊,还能被摇晃两下就垮了?

我当时楼下有一块预制板,上面正好附上了一块空心的长方形的水泥墩子,很像微缩版的大楼,我根本不用去做实验,我就知道,那水泥牢牢固定在板子上面,随便我怎么摇都不可能有丝毫损伤。

那为什么房子会垮?


熟悉昆虫的,往往会惊讶于昆虫惊人的弹跳力。

沫蝉弹跳力非常惊人,它的后腿内存在有大量的肌肉,在起跳时,它可以在一毫秒时间内释放出肌肉里的能量,跳跃到70厘米的高处,相当于人跳200米左右那么高

跳蚤是一种小型的寄生性昆虫,一般体长2至3毫米。跳蚤以善跳跃著称,它们最高可跳19.7厘米,最远可至33厘米。

即使是一些普通昆虫,也往往拥有等比例看待,让人类惊叹的弹跳力,比如蚱蜢蝗虫,如果换算成人类,它们能轻易跳起十几米高。

而人类的跳高记录,不过两米多一点点,这还是越过横杆就算是,如果垂直起跳,以脚步计算的话,人类很难跳起超过一米。

那这样看待,昆虫真的很厉害了,它们肌肉构造一定是奇迹。

对不起,我想唱个反调,那不过是因为昆虫都足够小。


在普通人思维里面,往往有一种误解,认为物体在等比例放大之后,物理关系是始终不变的,

这是一种天大的误解。

平方立方定理告诉我们,同样比例缩放的水泥小墩子,和一栋大楼,所承受的压力完全不一样,小水泥墩子自身自重轻,摇晃起来那点力量根本不足以撼动水泥的粘合力,而大楼不一样,大楼自重太重了,地震发生时造成的摇晃,对它而言是要命的,在巨大的应力下,很容易发生断裂。


在《巫师外星人和星舰》里面,曾经提到过很多奇幻科幻作品里面的物理定律,里面其实就讲过这个道理,从科学上面讲,哥斯拉那种怪兽是不存在的,除非它们根本不是血肉之躯。

因为当一个怪兽等比例放大十倍之后,其体积就瞬间增加到了一千倍,在密度相似的情况下,这意味着体重增加到一千倍,而哥斯拉的双腿承受的压力,是一千倍。

对,你说的没错,双腿也会同时变粗,但是这种变粗,等比例放大十倍,只能让横截面积增加一百倍。

于是,压力除以横截面积,双腿内部的应力增加了十倍。

当你等比例放大,高达十七八米的时候,你感觉到你双腿的负担,是你在一米七的时候的十倍。

如同你在正常身高的情况下,体重从120斤变成了1200斤,想象一个身高正常,体重超过一千斤的超级胖子,你觉得他能够正常移动吗。


一个小水泥墩子,假设0.13米高,当它变成13米高的大楼的时候,增加了一百倍。

没错,等比例放大,地基面积也会放大,但这种放大远远追不上自身重量的增加。

其实负担已经增加了100倍,内部应力已经变为一百倍,在水泥墩子状态下,怎么晃都无所谓的坚固,变成大楼的时候,其实无比脆弱。

除非修建大楼的材料,是一种强度韧度都超越水泥一百倍的新型材料。

看看这只猫和这只老虎,在图片里面它们身躯都是差不多大的。

但是你注意到猫的脚格外纤细吗?


说会我们的原题,当宇宙中所有东西变大了一百倍我们能否注意到???

题主这里的东西,按照题意理解,应该是指物质尺寸变大了一百倍。

很多人以为没什么关系,都等比例放大嘛,大家都一样的,但其实到了这里,已经产生了巨大的影响。

这种影响就是物理关系的变化。


最明显的一个问题是,我们计算一下人的自重发生了什么样的变化,就假设不存在坍缩等一些的情况,就是地球和人都变大了。

从这个公式可以明显看出,当增加尺寸一百倍的时候,质量增加100^3倍,而地球质量也是100^3倍,相乘可得100^6.

而半径增加100倍,半径的平方则是100^2倍。

最终相除,人类所受的引力增加了100^4倍。

但是于此同时,人类双腿横截面积增加100^2倍。

最终结论就是人类双腿的骨骼应力,变为正常情况下的10000倍,这时候你身体的负担,可以说这相当于你突然体重变为120万斤,你的双腿会在瞬间粉碎性骨折。


当然,不能这样简单计算,在此时,地球和太阳的引力关系,还有地球上大气的关系,岩层关系,还有很多很多东西都会发生巨大的变化。

我们计算地球太阳的关系,等比例放大之后,相对于地球自身重量的增加,引力的增加应该会更多,其实从上面的公式都可以轻松算出,地球自身的重量是尺寸的三次方关系,而引力则是四次方关系,当尺寸增加到一百倍的时候,重量变为100^3,而引力变为10^4,加速度放大。

结论就是地球将坠入太阳。


量变果然是会导致质变的。


user avatar   da-di-de-yong-bao 网友的相关建议: 
      

所有东西大了一百倍,你觉得人还能醒?也是醉了。


user avatar   sywx 网友的相关建议: 
      

毁灭吧。赶紧的。累了。


user avatar   yang-kang-hua-23 网友的相关建议: 
      

当然会发现。

有句话怎么说来着,你骗得了自己,骗不了体重秤




  

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