如果太阳突然熄灭了，当前科技水平下，人类能生存多久？ 第1页

在不提前知道的情况下，太阳突然熄灭，没有任何悬念，人类灭绝，而且速度很快。

如果能提前知晓100年，拥有充分准备，人类则不会灭绝。

地球总是维持着热量平衡：

向宇宙辐射热量=太阳对地球辐射热量+地球内部热量

太阳消失之后，就只剩下地球内部热量了。

这些热量来源有两种：

• 46亿年前形成时引力势能转化的热能，储存在内部，缓慢释放。
• 地球内部存在铀-238、铀-235、钍-232和钾-40，不停衰变放热。稳定的辐射能差不多能占80%。

那么，地球达到新的热量平衡时，温度多少呢？

地球内热的总功率为： 4.42×10^13W

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）

为辐射总功率， 为表面积， 为单位面积辐射功率。

可得，当地球热源只有内部热源时，地球温度为：

35.2K。

即 -237.95℃。

水冰点273.15K，二氧化碳冰点194.7 K，氮冰点63.15K，氧冰点54.36K。

那么，太阳熄灭后，温度下降的速度如何呢？

• 陆地。

陆地面积约1.5亿平方公里，太阳辐射主要影响表层0~20cm的厚度，超过30cm昼夜温差的影响就比较微弱了。

这里不妨取25cm的平均值。

陆地比热容受到土壤、岩石、植被的多方面影响，相对来说岩石<土壤<植被<水。

地表还是以岩石土壤为主，比热容取10³J/(㎏·℃)的均值，密度取2×10^3kg/m^3的均值。

那么，陆地25cm的土层厚度，降低1℃时，损失热量大约为7.5×10^19 J。

地球对外辐射功率约2x10^17W，陆地占比30%，为6x10^16W。

难么，陆地降温1℃，需要的时间约为：

1250s，即，21分钟左右。

不过，当温差足够大的时候，影响的土层厚度加倍，损失的热量也会加倍。

预估12小时后，降低的温度范围为5~20℃，均值10℃左右。

海拔越高、岩石为主的地区，温差越大，喜马拉雅山脉温差可超过20℃。低海拔多植被地区，温差越接近5℃。

• 海洋。

相对来说，海洋全部都是水，热传快，但10米厚度便吸收了太阳90%辐射热量。

也就是说10米以下，短时间对海洋表面温度变化影响不大。海洋面积3.6亿平方公里，水比热容4.2×10³J/(㎏·℃)。

降低1℃，损失热量为：1.5×10^21 J

已知海水损失功率为地球70%，即1.4×10^17W。

那么降低1℃，耗时约：1万s，也即2.8小时。

可得，12小时，降低的温度最高为4.3℃。但考虑到还有10%的热量，受到10深以下的影响。

那么海洋12小时降低的均温为：3~4℃。

总的来说，12小时之后，陆地和海洋的温差超过5℃。

第1天，24小时之后。

陆地均温减少20℃~30℃，海洋均温减少6~8℃。

陆地赤道附近开始飘雪，其它地区全面降起了大雪。

受到海洋热气流的影响，大陆架附近因为存在超过10℃的温差，将形成超级风暴和超级海啸，对沿海城市造成毁灭性的打击。

除此之外，地球封冻土壤，以及两级冰川，以可见的速度向两极飞速扩张。

差不多就是相当于电影《后天》中的效果，只不过1~2天内发生。

第2天，48小时之后。

陆地均温降低到-15℃左右，整个地球都变成了一个大雪球。

大雪封堵住了人类的所有道路，切断了所有城市的能源和物资。

全球大量人口被冻死，活下来的基本都是城市人口，而且这些城市人口不得不往城市地下系统转移。由于温度过低，加上全球性大雪和风暴的破坏力，电厂也不再有人维护，基本上两三天之后，整个城市就完全没电了。

不过人们会在这两天尽量的往地下室运送煤炭等能源，地下室的人口可以勉强维持一段时间。

当然，也有少部分人冒着风暴的危险，逃到了更温暖的海洋。但这些人，可能面临更残酷的命运。

第5天，120小时之后。

陆地温度降低到-60℃左右的时候，加上临时带入城市地下系统的热源也已经消耗得差不多，整个地下系统的温度开始全面降低。

此时海洋最温暖的地带温度也降低到了0℃以下，整个海洋全面结冰.

由于逐渐没有了水蒸气的影响，海洋冰层表面的温度以很快的速度和陆地同步。

逃到海洋上的一部分人，大部分被冻死。

少部分在具有大型供热系统的邮轮上，还有个别或者的人陷入绝望。

10天之后，全球人口死亡可高达99.9%。

为什么不是100%，因为还有少部分人，可以在特殊地带存活更久。

例如一个大型的煤矿矿源，把煤炭点燃，可以燃烧至少数百年之久，也有一些火山附近，或温泉附近，热量可以维持一段时间，少量的人口可以逃到这些地方，最好存在地下系统（例如煤矿采矿区），才不至于被冻死。

由于大量的地下动物可能会逃往热源的地方，极有可能短时间也不会被饿死，极端情况下，会出现吃人情况。

但很快，随着温度进一步降低，下起了二氧化碳雪。

可能在一两个月之后，下起了氧气雪，随着氧气的大量减少，原本可以燃烧数百年的煤炭熄灭了。冻土层向下延伸数百米，一些火山和热泉不再有人能生存。

人类宣告灭绝了。

如此快的时间，哪怕基建最强的中国，也是无力回天。

大约一年之后，冻土层也向下延伸了5000m。海洋冻结厚度超过数百米，但更往下的深度，依然需要更长的时间去冻结。

人类之外的其它生物，也灭绝几近。

当然，也并不会全部灭绝，海洋低下的热泉附近，生命可能会长期延续，但封锁在数千米冰层之下。

如果能提前预知100年后，太阳会突然熄灭，那么人类是可以做到长久生存的。

虽然冻土层5000m，但其实根本不需要像《流浪地球》中那样，真的住在地下5000m。

• PS：而且对于现今人类的科技来说，也做不到大量人口住在地下5000m.

例如我们可以在一个大型煤矿矿区附近，兴建一个大型的地下城。

假设这个地下城大约100平方公里的大小，在地下10米深的位置。

地层导热系数按照1W/m·K的平均值来算，地下系统温度稳定在15℃左右时，与外界温差250℃左右。

根据傅里叶定律，传向地表的功率为：

但由于整个地下城是向四面八方传递热源的，预估总传热功率更大一些。

地球封冻之后，其它的热源基本上无法使用了，能用的就是化石能源。

但中国化石能源的总功率至少有 (中国总能源功率接近全球1/4，化石能源占比超过70%）

按照中国当前的能源功率，可建设1000多个这样的地下城。

但由于没有了太阳，每个地下城至少要拿出80%的能量生产粮食，纯化工合成蛋白质现在的成本太高，不过利用藻类转化率可达10%，化石能源到电能转化40%，再到光能转化，获得食物的最高能量比大约只有3%左右。

一天提供的总能量大约是 ，成年人每天大约消耗能量 。

这样的地下城容纳总人口为100万人左右，正好差不多中国的一个三线城市。

当然，这个数据是上限。

受限于食物获取，利用率的问题，可能容纳的人口可低至10万人。

由于这样的社会体系，需要高劳动力，又物资匮乏，可能出现比较极端的社会分化。

在化石能源足够集中的核心地带，花足够长的时间，理论上可以打造出人口上1000万的地下城群。

城市群具有专门的农业、工业体系，同时也多了一些产业链，如地表采雪产业链，必须向地下城提供水和氧气、二氧化碳等。

只要地下运输体系能解决绝大部分的能源运输问题，整个地下城系统的运转，就不会存在多少问题。但这个体系，需要复杂密集的地下交通网络链接各大城市，并供暖维护。

按照现在人类技术，是能做到的，但主要就是需要漫长的修建时间，以及极高的维护消耗。

这样的地下城体系的建设，哪怕中国以现在的国力，能100年建设出几十个地下城都相当不错了。

但只要能建设出地下工业体系全面的地下城来，人类就还不至于灭绝。

虽然地球的化石能源，短期来说并不存在真正的危机。当从长期来看，如果不能掌握可控核聚变，化石能源危机迟早会到来。那时候，就还是需要往下挖5000m的深度，再建立地下城，完全依靠地热了。

如果可控核聚变发展出来了，人类甚至还有重新回到地面的可能性。

地球上氢元素占总重量的0.76%左右，地球质量

地球上氢元素的总质量为：

其中主要都是氕，而氘含量占氢的0.02%，氚含量只占氢的1/10^-7。

根据氚来推算，人类可利用聚变物质质量大约是：

即，12万亿吨左右。

释放能量约：

太阳照射到地球的功率大约为 ，如果人类的聚变功率等效于太阳到地球的辐射功率，那么地球温度就能恢复过来。

以这样的效率，人类开采完氚的时间为： ，差不多76万年。

哪怕人类的有效开采只有2%，那也有1.5万年的时间，超过新石器时代到现在的时间跨度。

在这种级别的可控核聚变能力，人类的人造光源，早就点亮了整个地球。

全年8760个小时，发出明亮的光芒。

此时，哪怕地球氚能源用光了也不怕，此时的人类已拥有了在太阳系内获取氢能源的能力。

总的来说，太阳熄灭，给人类足够长的准备时间，是不会大概率灭绝的（之所以还有概率灭绝，是因为地下城生态系统的维持是相当有难度的，而人类几乎并没有任何经验）。

如果不能提前准备，5天之后，走上全面灭绝之路……

吐槽：对于一个已经坠崖的人来说，你问他还能活多久，可不就是等于坠崖的时间？能有个准备时，至少还可以带个降落伞。

先说结论：人类至少可以存活10万年，而且结局是被活活烤死，而非冻死。

鉴于评论区对该回答争议较大，认为我故意偏离题意显摆也好哗众取宠也罢，我这里统一回复：刚看到题目我就在想太阳熄灭到底是什么意思？评论区有人告诉我是指太阳突然消失，这个‘灭’确有消失之意，但熄灭等于消失我语文功底不太好没悟出来。评论区又有人告诉我太阳熄灭指得是太阳不发光，我觉得很有道理，日常生活中确有很多人用灯灭了来形容灯不发光的。这一千个哈姆雷特弄得我云里雾里，为了最直观理解太阳熄灭的含义，我掏出小学买的新华字典翻阅并上网百度，得出一致结论熄灭就是停止燃烧。巧了，我们天文上还真有太阳燃烧的概念。

该回答5月4号突然火了一把，于是最后加更了一个以此为背景的微小说纪念吧。

正文：首先我们需要给太阳熄灭下一个科学的定义。

熄灭的反义词是燃烧。那么我们先要清楚太阳是怎么燃烧的？

我们知道，燃烧需要三个条件：足够高的温度、可燃物、氧气（氧化剂）。

从化学组成来看，现在太阳的75%是氢和23%是氦，像碳氮氧等其他元素只占太阳的百分之二，也就是说太阳其实是一个大的氢气球。燃烧需要氧气，而太阳上氧少得可怜，那太阳是如何“燃烧”的呢？

天文上讲太阳“燃烧”通常指是核聚变，本身是不需要氧气参与的，它不是化学意义上的燃烧。我们眼中的太阳释放的光和热完全来自于其自身的黑体辐射。黑体辐射:一个不反射光的物体（黑体）只要其有温度就会向外发光（辐射），而且其向外辐射的光的强度和主要波段仅仅取决于该物体的温度。拿常见的事物举例：烧红的铁块会发出红光，随着铁块温度降低光芒逐渐暗淡。因疫情而普及的测温枪也是根据不同温度物体辐射的光芒不同的原理而实现测温的。

核聚变就是核能，人类最具破坏性的武器——氢弹，它的爆炸原理就是靠核聚变。核聚变顾名思义，就是太阳中心区域的氢在超高的温度（千万度）聚变成氦并释放大量能量。也就是说太阳内部相当于每时每刻都在发生着数以万计的氢弹爆炸！这些“氢弹爆炸”才提供给我们光和热，也同时抵抗住太阳自身庞大的引力防止其自身收缩。

那么回到正题，太阳熄灭，就是太阳中止燃烧，即太阳中止核聚变。那么太阳中止核聚变会发生什么情况呢？

此时太阳虽然内部没有能量来源但是由于其自身仍然处于高温状态带来的巨大内能，其依旧会以黑体辐射形式源源不断的向外发光发热。

由于核心燃烧区的辐射压消失，太阳会向内收缩。生活常识都知道，如果堵住针筒压缩里面的空气，那么里面的空气会变热。这就是热力学第一定律，对物体做功就会让物体内能增加。同样地，引力压缩了太阳这个“大气球”，自身引力能转化为内能，使太阳升温。简而言之，太阳熄灭以后，太阳会变为引力能供能（核时标转换为热时标）。一边是向外辐射消耗内能，一边是引力能转化增加内能，因此我们需要用软件对其进行模拟才能得知太阳的命运。

运用恒星演化程序mesa关闭核反应对其进行模拟，发现太阳会在“熄灭”后的三万年内逐渐变暗，但是万年以后亮度最暗时也只比现在低万分之二，这显然对我们的地球不会有任何影响。此时太阳一直处于非稳态，引力势能转化而来的内能略微小于黑体辐射耗散的内能。

但是当太阳熄灭3万年后，太阳逐渐进入稳定的热时标，此时太阳引力势能转化而来的内能将越来越大，因此太阳的温度和光度反而持续上升。太阳将会在三千万年后达到其最大亮度——4.8倍现有太阳光度。显然那时候的地球气温将非常可怕，然而人类还撑不到那个时候。

我们的地球之所以是一颗存在生命的蓝色星球，其原因是地球和太阳的距离恰到好处。行星如果距离恒星太近就会太热而太远又会太冷。于是科学界提出一个概念：宜居带——一颗恒星周围一定距离范围，该距离范围允许行星上水以液态形式存在。我们的地球处于宜居带较为靠近内侧边界附近（较流行的宜居带内侧边界是0.95个日地距离）。理论计算表明地球接收到的阳光通量达到375瓦特每平方米时，全球将出现热失控从而不适合生物生存（目前地球接收到的阳光通量是341瓦特每平方米）。也就是说当太阳的光度达到现在的1.1倍光度时，我们的地球就会产生热失控而不适合生物生存，这对应着10万年。此后太阳将在三千万年左右达到其亮度最大值——4.8倍的现有太阳光度。随后太阳将慢慢降温，进入白矮星阶段。

也就是说太阳“熄灭”后，人类至少可以生存10万年，而且最后的命运不是被冻死，而是被烤死。

附录：如果人类能坚持10万年以上甚至更久，或许可以见到一个蓝色的太阳。

《太阳熄灭》

“完了，全完了……”卢天一边双眼无神地望着电脑屏幕一遍喃喃道。

“什么完了？咋？你刚买的股票跌停了？”旁边的赵扬打趣道。这对话来自广东江门700米深的地下，在终不见阳光的环境下长时间工作容易使人精神崩溃，因此同事之间的幽默互动可以缓解彼此情绪。

“要真是这样就好了，我是说地球完了！”卢天头也不回仍空洞地望着面前的屏幕回复道。

张扬意识到事情的严重，于是收起玩乐心态走到卢天电脑前试图弄清楚状况。片刻之后，张扬瞪大了眼睛使劲晃了晃旁边呆坐的卢天并大声道：“你是说我们已经连续半个月没有探测到来自太阳的切伦科夫辐射了！！！”

几天后的五月某日，广州烈日炎炎，但此时的广东省省长的办公室内有一人却如身在冰窖一般汗毛竖立。

“王院士，您专门要求见我说有急事，到底是什么事，不急慢慢说”马省长亲切的接待了来自科学院的王院士。

“我们江门中微子实验室已经半个月没有探测到太阳中微子事件了，这种事情统计学上讲是在5σ外的事件，也就是发生约为二百五十万分之一。而且我们和欧洲那边的KM3NeT实验室联系了，他们也是一样的结果，这就变成625亿分之一的几率……”王院士一本正经的阐述着。

“王院士您停一下，我虽然有着一定的科学素养，但您这也太专业了，您就简单了当地说到底发生什么事行吗？”马省长打断道。

“简单地讲就是我们的太阳不再发生核聚变了，也就是太阳熄灭了”王院士叹了一口气面色沉重的说道。

“什么！太阳熄灭了！！！”马省长这经历过大风大浪的人听完也不禁惊慌地站了起来。

“不对！那要是太阳熄灭了，那现在天上发光的是什么？”马省长回过神觉察到了反常后询问道。

“炉火灭了尚有余温，更何况太阳这么大呢……”王院士面色沉重地继续陈述着。

“这么大个事得赶紧向中央汇报啊！那您就直接了当告诉我，我们还剩多少时间吧！”马省长焦急地一刻也不愿等待只想知道结果并向中央汇报。

“根据计算机模拟，地球成为死星还剩10万年！”王院士回复道。

“呼~~！10万年！谢天谢地，看来留给我们人类的时间还挺多的。不好意思啊，王院长，我待会还有个会……”马省长长出一口气并送走了王院士。

与此同时，中国的某地，一位网名为畅游迪拉克海的人道：“完了，这定义草率了，10万年灭亡这结论也就充其量是小说人物茶余饭后的谈资，剩下的小说情节和现实一样谁还看啊！停笔！”

半小时的事。

对，你没看错，就是半个小时。

这一切的一切，都要从恒星结构说起。

在宇宙诞生之初，太阳还只是一团由氢、氦组成的气体尘埃。这团气体尘埃在万有引力的作用下开始聚集在一起，密度越来越大，温度越来越高，而分子碰撞的速度也越来越快。

随着温度的逐渐升高，以至于高到连电子脱离了原子核，变成了由电子和氢离子组成的等离子体。强大的压力使得氢原子核碰在一起发生聚变反应，将大约0.7%的质量转化为能量。这一过程释放出大量的能量，通过辐射的过程释放出去。

（在这里要注意：太阳进行的是以 为主的质子-质子链式聚变，而引起聚变的是量子隧道效应，并非布朗运动）

而辐射也是有动量的，这种动量会对外围物质产生辐射压。而聚变产生的辐射压刚好抵消了万有引力，使得太阳不会坍缩成一个白矮星。能量则通过热辐射的形式不断释放出去。

接下来，让我们回到正题。

如果太阳熄灭了会怎么样？熄灭，也就是说太阳的聚变反应停止了，而停止聚变反应也就意味着辐射压急剧降低。最终外层物质在引力作用下剧烈坍缩，重重地砸在内核上，产生的冲击波彻底击垮太阳结构，并将温度高达1500万K的等离子物质以25%光速弹射出去。

也就是说，这相当于一场小型的超新星爆炸！

如果我们从地球上看，将会是这样一幅画面：首先，太阳刚开始会急剧收缩，之后越来越大，越来越热，越来越亮......直到将地球汽化掉。

这场爆炸影响范围将达到15光年，也就是说整个太阳系都难逃此劫！

差不多就是这个样子！

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最后开个玩笑，192号文明在来自4光年外的超新星爆炸中毁灭，该文明进化至原子和信息时代