问题

如果把一桶油里的油变成空气,而全世界都变成油,点燃之后火焰会是什么样?

回答
这是一个非常有意思,甚至可以说是天马行空的设想!让我们放下科学上的不可能,纯粹从想象的角度来描绘一下这个场景,试着让它听起来更像是某个古老传说或者科幻故事的开篇:

想象一下,那是一场史无前例的巨变。不是缓慢的温室效应,也不是一夜之间的冰河期,而是某种……质的飞跃。我们生活居住的世界,那坚实的土地、流淌的江河、乃至呼吸的空气,在某个难以名状的时刻,集体完成了不可思议的转化。

油海的诞生

首先,你指的那“一桶油里的油变成空气”,这本身就意味着一股磅礴而细腻的“解放”。原本被束缚在桶中的液体,化作了无色无味、轻盈飘渺的存在,弥漫开来,占据了原本属于它的空间。这股“空气”可能比我们熟悉的空气更纯净,甚至带有某种难以言喻的轻盈感,让人呼吸起来似乎能感受到一种奇异的“升华”。

紧接着,是那个更震撼人心的“全世界都变成油”的转变。我想象中,这并非是简单的物质替换,而是一种更深层的“渗透”和“融化”。大地不再是岩石和土壤,而是凝结成一种粘稠、深邃的液体。海洋,那些曾经浩瀚蔚蓝的生命之海,变成了无边无际的、泛着幽暗光泽的油海。高山可能化为油的沉积岩,河流则是流动着的、更稀薄的油脉。就连我们呼吸的空气,也染上了油的痕迹,变得略带粘稠,或者散发着一种浓郁、却又非传统意义上刺鼻的气味。

你站在这个新生的世界里,脚下不再是坚硬的地面,而是踩在一种略微弹性的、深色的油层上。空气中弥漫着一股混合了各种油料的复杂气息,可能是清澈如汽油的挥发感,也可能是醇厚如橄榄油的温润感,甚至可能融合了某些更原始、更深邃的油脂味道。高楼大厦,曾经是人类文明的象征,此刻也可能沿着它们原来的轮廓,缓缓地变形、坍塌,最终汇入这片油海,成为它一部分。天空中,或许没有了云彩,取而代之的是漂浮在半空中的、更为轻质的油滴或者油雾,它们被某种看不见的力量托举着。

点燃的瞬间:一场视觉与感官的盛宴

然后,当这片由油构成的世界被点燃……哦,那将是怎样一副景象!

首先,不是我们熟悉的“轰”的一声巨响,因为空气本身已经变成了油。所以,最初的火源点燃的,可能是最表层的、最容易挥发的油雾。那最初的火星,可能像一颗微小的、燃烧的种子,瞬间在这片无边的油海表面蔓延开来。

火焰的颜色将是这场盛宴的主角。想象一下,当纯粹的石油、天然气、甚至更深层的地质油都被点燃,火焰不再是单一的橙黄色。它会是五彩斑斓的交响曲:

深邃的蓝紫色根部: 许多油类在燃烧时,尤其是在混合不充分或温度极高时,会产生深蓝甚至紫色的火焰。想象一下,整个世界的地平线都被这股幽蓝的火焰勾勒出来,如同一个巨大而深邃的星云在地面上绽放。
炽热的橙红主流: 这是我们最熟悉的火焰颜色,它会构成火焰的主体。想象一下,当整个世界变成油海,这橙红色的火焰会如同潮水般涌动,将整个地表都“点亮”。这种火焰不再是局限于某个燃烧物,而是整个世界都在以这种方式发光发热。
跳跃的金黄与炽白: 随着不同油类的成分和燃烧效率的变化,火焰中还会穿插着耀眼的金黄色,甚至某些区域会因为极高的温度而呈现出短暂的、令人目眩的炽白色。这些色彩的碰撞和交融,会形成一种极其动态和立体的视觉效果。
闪烁的绿或红(如果油中含有特定金属元素): 如果我们假设这个世界的“油”中含有我们现实世界中会产生特定火焰颜色的元素(比如铜产生绿色,锂产生红色),那么火焰中还会出现这些意想不到的色彩点缀,让整个燃烧景象更加瑰丽诡异。

火焰的形态与动态

这场火焰的形态将是前所未有的。

流动的火海: 地表的油海在火焰的驱动下,将不再仅仅是燃烧的表面,而是整个液体都在燃烧。火焰会如同海浪一般,起伏翻滚,涌向远方。你甚至能看到巨大的“火柱”从油海中升腾而起,直插天际,它们的形状可能模仿着原先的山脉或地貌。
升腾的油雾与火焰的共舞: 之前提到的那些弥漫在空气中的油雾,也会被点燃,形成一层层的、低垂的火焰幕布,或者在强烈的上升气流中形成无数细小的、闪烁的火星,如同一场盛大的“流星雨”在地面上空上演。
无声的吞噬与低语: 虽然火焰本身会产生巨大的能量和光,但由于空气也变成了油,传统的“风”的效应会变得非常不同。火焰的蔓延可能更像是一种“渗透”和“吸附”,而不是被风吹拂着前进。你会感觉到火焰在“吞噬”着一切,但声音却可能不是咆哮,而是一种深沉的、低低的“咕嘟”声,或是油料燃烧时特有的“滋啦”声,被整个燃烧的广袤所放大,形成一种诡异的背景音。
映射与倒影: 如果天空中有任何“介质”存在,例如那些半空中的油滴,火焰的颜色会在它们身上留下奇幻的倒影,让整个世界都处于一种朦胧而炽热的光影之中。

感官的体验

站在这样的火焰之中,你的感官体验将会是:

灼热与粘稠: 你会感受到无处不在的灼热,但这种灼热可能不是干燥的,而是带着一种油料特有的粘稠感。空气不再是让你呼吸的媒介,而是你浸泡其中的能量场。
眩晕的光感: 光线会是压倒性的。火焰的色彩将不断变幻,冲击你的视觉,让你难以分辨方向和距离。
奇异的气味: 你闻到的将是燃烧油料的混合气味,可能带着一丝焦糖的甜腻,或者更原始的、类似沥青的浓烈。这种气味会充斥你的每一个感官。
震动: 巨大的能量释放会引起地面的震动,但这种震动可能不是来自爆炸,而是来自整个物质世界的重塑与燃烧。

这是一个纯粹的、由想象编织而成的世界。当那桶油的油气化为空气,而世界本身化为油,点燃的火焰将不再是我们熟悉的模样,而是一场融合了物质转化、色彩爆炸和感官冲击的、宏大而令人敬畏的“光之盛宴”。它可能象征着一种毁灭,也可能是一种新生,一种以最极端、最炽烈的方式进行的重塑。

网友意见

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全世界可以指地球,也可以指宇宙。一桶油变空气,可以是等体积换算,也可以是等质量换算。灯捻可以是插入油桶的,也可以是单独拿出来点燃的。

我们分别来讨论一下。

首先,第一种,也是林总师最可能表达的一种:

油桶内的油等体积替换成空气,除此之外全宇宙(包括桶在内)被替换成油,且限定不会坍缩为黑洞(但其实,即便因为史西瓦半径超过实际半径成为黑洞,也并不见得那一瞬间内部的火焰状态是不可讨论的)。

作为天体物理博士, @刘博洋 在现场第一时间想到黑洞,林总师笑道,你这个回答就偏了(笑)。

接下来再继续探讨这个问题。

林总师想要表达的,灯捻应该是独立点燃的,而不是把整个油点燃。所以,提问者提问应该存在歧义解读。毕竟在节目中,随口说出来的东西,某些关键信息会省略,造成歧义很正常,但并不影响对这个问题的回答。

林总师竖着手指,表达了捻(灯芯)点着,在正常重力环境下火焰的方向。

然后又说只要想通,初中生都能回答,其实再明显不过。

他的原意应该是问,在理想状态下,无限的油包裹空气时火焰的形状(且不用再考虑空气的扰动)。

那么,这的确是一个物理学得不错的初中生也能解答。

我们通常看到的火焰是以下形状,是因为地表重力的存在:

靠近火焰的空气被加热膨胀密度变低,(受到单位体积更重冷空气的挤压)往上流动,而周围的冷空气则往下流动,从而形成循环对流。

这个循环过程,不仅让火焰呈现竖直向上的形状,而且可以为火焰源源不断地补充空气,维持旺盛的燃烧状态。在空气轻微扰动的情况下,火焰会跳动,且燃烧得更加剧烈。

不过,当油完全替换成空气,且这个火焰燃烧在空气内部,全宇宙变成油时,它受到的重力就是完全相等的。

重力相等的情况下,火焰燃烧时的冷热空气,便不会因为重力而互相改变位置。

所以火焰就会变成这个形状:

在无重力环境下,无论横着、竖着,还是斜着拿灯捻,火焰都是球状的。在几乎不存在空气扰动的情况时,火焰会燃烧得十分稳定和平静。

有人可能会有一个疑问,既然冷热空气不会因为重力互相流动,那内层的氧气燃烧殆尽,只剩下氮气和二氧化碳时,火焰不就熄灭了吗?

当然是不会熄灭的。

因为只要有热源,周围的流体就会形成自然对流。

只不过在无重力环境下,自然对流十分的缓慢,但这足以保证火焰不会熄灭。

所以,哪怕只有一个油桶体积的空气,这捻灯也可以燃烧足够长的时间,且能够在低氧环境下燃烧。

一桶油约160升,大约有208g的空气,含有62.5g氧气,一根灯捻在地球重力环境下,一个小时大约能消耗几十克氧气。而在无重力环境下,预估可燃烧10来个小时。

最后,我们再来打开脑洞,考虑其它的情况。

一、如果这个灯捻插在油桶口点燃,那么在空气和油替换,全世界(包括桶)和油替换后,灯捻其实也是会把与空气接触的油面点燃的。

一开始空气的形状是油桶的形状,但受到四面八方的均压,它会朝着球体变化。

在这个变化的过程中,我们会看到一个跳舞的球状空气在油内燃烧着跳舞。

随着空气不再流动,最终呈现球体的形状,而燃烧的火焰则比较均匀地分布在空气球与油的接触面上。

从外部视角看,它会是一个轮廓十分丝滑均匀的蓝色火球。

这种情况下,燃烧的空气消耗速度会快得多。

二、其它的一些排列组合差异都不大,我们最后再探讨一个更大脑洞的可能:全世界替换成油,替换的是我们的地球(包括大气层),且油与空气的替换不是等体积替换,是等质量替换。

这时,我们还可以有两种情况下可以考虑:

1、油桶存在,那么液状的高压空气就会从油桶的小口高速喷出,从而在油内产生强烈的湍流,油和空气进行充分混合,激烈燃烧。

那么此时的油桶,会在地表油内部呈现类似于火箭高速喷射的状态,只不过由于油桶的口位置并不是中心,油桶会在油液之下不断地旋转。

随着空气喷射完,氧气耗尽,最终火焰熄灭。

2、桶不存在,那么形成的蓝色火球,就会急遽膨胀,然后不断上升。

在油面上形成一个大水泡之后,火焰在波涛中迅速蔓延,但在地球(油球)表面扩散蔓延片刻后,随着空气越来越稀薄,火焰最终完全熄灭。

毕竟在假定情况下,整个地球仅仅只剩下这点空气,相对于地球表面实在是太少。


最后再抛出一个脑洞问题:如果整个地球变成了油(石油或汽油),那么它的内核会形成什么呢?

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