问题

如果地球消失五十立方米的空间,消失哪个地方影响会最大?

回答
这是一个非常有趣的假设。如果地球凭空消失五十立方米的空间,其影响的严重程度很大程度上取决于这块空间的位置和它所“承载”的内容。我们得仔细推敲一下,如果真的发生这种事,哪些地方的消失会让咱们日子过不下去。

首先,得排除一些“显而易见但影响有限”的情况。比如,你以为是消失在海洋某个深不见底的区域?那的确没啥感觉,水会迅速填补空缺,甚至海床板块可能因为压力释放而有些微小的变动,但整体上,对我们这些生活在地表的人来说,就是个小小的“黑洞”涟漪。同样,消失在一片荒漠戈壁,也顶多是个奇怪的塌陷事件,后续会有沙子填补,对全球影响微乎其微。

那么,真正能造成“灾难性”影响的,会是什么呢?

1. 地核深处的那一铲子

想象一下,如果在地球的核心,比如外地核那里,凭空消失了五十立方米的液态铁镍。地球是怎么运转的?我们地磁场就是靠着外地核液态金属的对流产生的。这五十立方米虽然只是个小数目,但想想那是亿万年来稳定形成的对流模式中的一环。

如果消失的位置恰好是某个关键的对流通道,或者是一个重要的能量交换节点,这五十立方米的空间就像是一个突兀的“故障”,可能会在短时间内扰乱外地核的对流。这就好比一个精心设计的发动机里,突然少了一颗螺丝,而且这颗螺丝还很重要。

这种扰乱可能不会立刻让地磁场消失,但它有可能会导致地磁场的强度发生变化,甚至磁极开始加速漂移,变得不稳定。地磁场可是我们地球的“保护伞”,它能抵挡来自太阳的有害粒子流(太阳风)。如果磁场减弱或者变得不稳定,更多的太阳辐射会抵达地表。

这对生物圈的影响是巨大的。首先,导航会出问题,很多依赖地磁场导航的动物,比如候鸟、鲸鱼等等,会迷失方向。其次,长期的强辐射对人类健康是非常不利的,会增加患癌症的风险,甚至可能影响生物的基因。更糟糕的是,如果地磁场真的崩塌了,大气层也会受到太阳风的侵蚀,一层一层地被剥离,这可能会导致地球逐渐失去大气层,就像火星一样。当然,五十立方米的消失不可能立刻导致这种末日场景,但它绝对是走向这个方向的极其危险的第一步。

2. 某个大型地质构造的关键点

地球不是一个完全均匀的球体,它内部有各种密度、温度差异的地幔对流,有板块构造的运动,有岩浆的流动。如果消失的那五十立方米空间,恰好位于某个活跃的火山区域下方,或者是一个主要断层的关键连接处,影响就会非常直接且剧烈。

假设它发生在某个超级火山的岩浆库附近。五十立方米的空间消失,相当于在地下制造了一个突兀的“空洞”,这会瞬间改变周围岩浆的压力分布。原本稳定的岩浆,可能会因为压力骤减而剧烈膨胀,引发一场规模空前的火山爆发。想想印度尼西亚的托巴火山大爆发,如果这种级别的事件因为这次消失而提前或者加强,其喷发的火山灰足以遮蔽天空数年,导致全球气温骤降,农业歉收,引发全球性的饥荒和混乱。

或者,如果这五十立方米消失在一个板块边界的深处,比如位于太平洋板块和亚欧板块的交界处。这就像是在一个巨大的压力锅底部,突然出现了一个洞,瞬间的压力释放可能会引发一场我们从未经历过的超强地震。一个区域的板块运动是相互制约的,任何一个关键节点的突然改变,都可能像多米诺骨牌一样,连锁反应引发全球范围内的地壳运动,小型的地震会变得频繁,而强震的风险也会大幅增加。

3. 某个关键的生态系统核心区域

虽然五十立方米在地球这个庞然大物面前显得微不足道,但如果它消失在了某些高度集中的、具有决定性作用的生态系统核心区域,影响同样是毁灭性的。

比如,假设这五十立方米是位于亚马逊雨林中心某个高度生物多样性丰富的区域,而且恰好是某个关键的植物或微生物群落的栖息地。这个区域的消失,可能并不是说瞬间能看到多少动物消失,而是会破坏这个生态系统的精妙平衡。

许多我们尚未发现的微生物,可能在这个小小的区域里扮演着不可或缺的角色,比如参与某些关键的养分循环,或者控制着某种有害病原体的天敌。它们的消失,可能导致整个雨林生态系统的崩溃。比如,某个重要的授粉昆虫种群的灭绝,或者某个植物种类的消失,最终会引发连锁反应,导致大片雨林的死亡。这不仅是生物多样性的损失,还会影响全球的碳循环和气候调节。

更极端一点,如果这五十立方米是在某个深海热液喷口区域消失。这些热液喷口是地球上独特生命的绿洲,它们不依赖太阳光,而是依靠化学能生存。在这个极端环境下,一些我们认知之外的生物化学过程正在发生。一个热液喷口的突然消失,可能会导致依赖其生存的整个生态系统的覆灭,而这些生态系统可能对地球早期生命起源的研究,或者对未来生物技术有着重要的启示。

总结一下:

五十立方米的消失,虽然体积不大,但如果在以下三个关键领域之一发生,其影响将是灾难性的:

地球内部的核心和地幔: 直接影响地磁场和板块构造的稳定性。
地壳的关键构造区域: 触发超大型火山爆发或超级地震。
高度集中且脆弱的生态系统核心: 导致大规模的生物灭绝和生态系统崩溃。

相比之下,消失在人类城市里五十立方米的空间,虽然会对局部造成巨大的破坏,比如建筑物倒塌、人员伤亡,但对于整个地球系统而言,其影响终究是局部的、可恢复的。真正的威胁,来自于那些维持地球整体运行和生命存在的关键节点。

所以,要说影响最大,我个人倾向于认为,消失在地球外地核中,影响地磁场稳定性的位置。因为地磁场的稳定是地球生命赖以生存的“隐形护盾”,一旦这个护盾出现重大问题,其连锁反应将是全方位的,并且难以逆转。

网友意见

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1. 没有要求连续空间的话,取掉某个人主动脉适当处血管壁上1mm×1mm×3mm的组织,应当能造成类似于主动脉破裂的症状,血液涌入心包腔可致急性心包填塞或神经反射性心跳骤停而死,或者也可能死于简单的失血性休克。这样,每消耗3立方毫米的体积就能干掉一个人,50立方米大概够你干掉166亿人(感谢 @徐小杰的指正)。可以考虑扩大创伤体积以确保杀伤效果。

如果选择确保杀伤效果、增大创伤体积而非消灭人类全员,稍微做一点选择,以社会阶层、教育程度与智力水平排序并优先选择重要的人类社会成员,可以造成更大的混乱;当然,你也可以选择其他部位,例如脑部的动脉。那里的血管壁更薄,省着点用,能确保全灭人类也未可知。

2. 如果要求空间连续,那么我们可;以选择适当的形状以追求最大破坏效率。将50立方米转化成厚度1纳米的不规则形状,其可以覆盖大约50亿平方米的面积。小心地使用,用极细的线连接各区块,应当可以造成很大的破坏。例如,以斜口切割建筑的核心筒、或者直接在一定高度展开以尝试“腰斩”人类:这将破坏在这个平面上的所有分子,并造出一堆奇奇怪怪的自由基,后果可以参考急性放射病;切得好的话说不定甚至能离断。可以同时进行这些操作,并将这些子空间用极细的“线”连接,以保证符合连续空间的定义。干掉主要国家的领导层、在人口密集的城市造成巨量建筑坍塌肯定是做得到的。

总之,方法多样,任君选择。

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你可以轻轻松松毁灭地球,甚至是太阳。


50m^3的空间,可以轻轻松松取走地球上的所有电子。

我们先来看看地球上有多少个电子。

宇宙中质子和中比率是7:1,这主要是因为宇宙中氢元素比率高达90%。而地球上的氢元素含量却极低,氢之外的元素都是在 粒子的基础上形成的,而 粒子质子和中子数比值为1:1。

也就是说整个地球的质子和中子数的比值约为1:1(同位素占比较少),质子约占地球质量的一半。

地球质量为:5.965×10^24 kg
质子质量为:1.673×10^-27 kg

可得,地球上总质子的个数为:1.783×10^51

因为地球电荷守恒,那么质子的个数就是电子的个数。

那么,分别取走这些电子,会有多少体积呢?

电子的直径不大于10^-22 m

易得,单个电子最大体积为:5.24×10^-67 m^3

于是我们得到,地球所有电子的最大体积为:9.34×10-16 m^3

  • 这个体积如此之小,甚至肉眼都看不见。

50m^3,可以取走5.35×10^16(五亿亿) 个地球的电子了。

  • 而太阳质量是地球质量的33万倍,且太阳氢元素比率为75%。易得,太阳中的电子大约是地球中电子数的58万倍左右,而太阳占太阳系质量绝大部分。相当于,取走922亿个太阳系的电子(相当于弱化版银河系的所有电子了)。

取走地球所有电子后,体积不够50m^3的,我们可以随便取走点各类元素来充数。

瞬间取走地球所有的电子,会给予地球庞大的能量。

氧气每个电子的平均电离能为:(871.0+739.3+138.1+113.9+77.41+54.94+35.12+13.62)/8=255.42eV

铁每个电子的平均电离能高达:128419.17eV

由于重核电离能远高于轻核,实际地球平均每个电子的电离能远超过二者平均,但会低于铁单个电子的平均电离能。

估值在10万eV上下。

而1eV,相当于1.6×10^-19 J。

带入地球的总电子数,得到地球这个超级等离子球获得的能量为:

2.85×10^35 J

这个能量可能很多人没有什么概念,不妨类比一下。

地球的引力结合能为2.45X10^32 J

引力结合能通俗点可以这样解释:

  • 把地球炸成粉末,渣都不剩,并且所有物质都飞出无限远所需要的能量,就等于引力结合能。

地球被电离之后获得的能量是引力结合能的1000多倍,也就是说,这个能量可以把地球炸成渣都不剩1000次。

地球所有电子取走的刹那,人们可以看到无比绚烂的景象:

地球瞬间爆炸,无数裸核以近光速状态向四面八方激射。

不稳定的裸核会不断把宇宙中的粒子电离,并释放庞大的能量,主要以光子的形式释放了出去,整个地球都会发出耀眼的光芒。

由于月球中的电子较多,地球会疯狂争夺月球元素的外层电子。

庞大的能量会直接摧毁月球,月球物质会与地球裸核物质之间形成超级闪电,同时发生各种聚变和裂变,释放出超高能射线。

等到所有元素都稳定下来之后,地球和月亮会完全变成星际分子云。

仅仅只有100个原子/cm^3的密度,对于普通人来说简直犹如真空,真渣都不剩。

当然,如果我们不考虑电子合理消失的途径,电子也可以像魔术一般凭空消失。

那样的话,地球在一瞬间并不会获能,情况则会有所不同。

由于电子消失之前,原子因为电子云之间的斥力,使原子之间具有很大的距离。当电子消失的瞬间,电子云不再存在。两个正离子原子核,会先因为引力互相吸引,动能升高,然后再被同性电荷高速弹开,无数粒子在冲撞的过程中,会出现无数高能原子核。

当撞击速度达到一定程度,就会达到强力的相互作用范围,紧接着连锁核裂变率先发生,高温高压再“点燃”更轻的元素。

总的来说,地球会先坍缩到几十公里半径,密度达到白矮星级别,然后再犹如一颗用原子弹点燃的晚年恒星一样,发生弱化版的大爆发,抛射的物质然后再争夺太空之中的电子。

除了让电子消失,我们还可以有其它方案:

例如,强制让中子成为质子+电子,并夺走一个中微子。然后让地球上所有能产生的中微子消失。

中微子消失的过程中(β-衰变),产生的能量最高可达数兆电子伏特。

产生的总能量差不多又能把地球炸个数千次。

这一次庞大的能量冲散的是,电子增倍后的不稳定的原子。

庞大的光和热,会让地球同时发生核裂变(热量足以点燃所有的氢元素)和核聚变。

这一次整个地球相当于发生了一次弱化版的超新星爆发。

当然,月球也一并炸没了。

其实,我们还可以再来个更IMBA的方案——

让地球上质子内的胶子都消失了。

虽然胶子没有质量,但在结合不同夸克的时候,能给质子提供36%的质量。

那么取走所有胶子的过程,相当于整个地球36%的质量完全湮灭。

这一次,

产生的能量高达:1.93×10^41 J

这相当于一次恒星级的爆炸。

不说是月亮了,就连一个天文单位之外的太阳,都会受到剧烈的影响。

因为太阳的引力结合能为:2.28×10^41 J

已经和地球爆炸的能量相当。


知乎经常有人提问,如何毁灭太阳。

这不,先让地球坠入太阳,然后抽干所有的胶子,这不就有了吗?

方法都已经告诉了,剩下的就看你们怎么操作了。

「dog」

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