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1 # 宇宙時空聯盟
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2 # 時空通訊
人類能不能為太陽提供燃料,讓太陽永遠不衰落?
的確像問題說明那樣,太陽主序星生命週期約100億年,現在大概活了50億歲了,還有約50億年就將壽終正寢。到了那個時候,太陽會成為一顆紅巨星,半徑擴大200~300倍,很可能把地球吞噬氣化掉,即便沒有吞掉,也會把地球烤焦,成為一個烤土豆。
但人類絕不會等到那個時候,因為隨著太陽越來越亮,地球溫度越來越高,10億年內,地球海水就會被蒸發殆盡,成為一顆乾枯酷熱的星球,生物早就滅絕了。如果那個時候還有人類存在的話,也早就逃離地球另擇安家之星球了。
所以人類即便到那個時候還存在,早就在其他的恆星系統生存了,有必要趕回來拯救太陽嗎?而拯救太陽的代價很可能還不如製造一顆新的恆星,又何必得不償失呢?
有一句古話說得好,何必在一顆樹上吊死呢?人類現在沒有這個能力,所以只能在太陽這棵樹上吊著。不過太陽也還算對得起人類,在人類有記載的歷史裡面,一直很溫和,沒鬧過什麼脾氣,所以人類才得以延續下來。雖然傳說曾經有10個太陽炙烤大地,被后羿射掉了9個,但這是沒影子的自嗨。
太陽是一顆恆星,恆星有恆星的演化規律,不是人力可控的。恆星的演化過程是從星雲開始,一坨巨大光年級星雲在萬有引力作用下聚集收縮,越收越緊,漸漸形成坍縮之勢,中心引力壓導致高溫,在高溫高壓下引發核心氫核聚變,抵禦住引力的進一步坍縮,保持一個時期的平衡,這就是恆星誕生並進入主序星的簡單過程。
恆星一般會把這坨星雲的絕大部分質量聚集到自己身上,剩餘的一下渣渣就會聚整合一些行星和小天體,這些行星和小天體在恆星巨大引力作用下,圍繞著中心的恆星執行,一個恆星系統就形成了。太陽系就是這樣,太陽吸附了整個太陽系99.86%的質量,我們地球質量只有太陽的0.0003%。
當恆星中心的燃料消耗的差不多的時候,恆星就開始變得不穩定,脫離主序星狀態。根據質量大小,或發生超新星大爆發,或成為紅巨星,消亡後有的會留下黑洞、中子星、白矮星等屍骸。比太陽小很多的紅矮星核聚變很緩慢,不會發生上述過程,只會慢慢熄滅,壽命超級漫長,這裡就不說了。
恆星演化過程是以質量為核心的,質量越大壽命越短,這是規律,人類的力量在恆星演化面前是十分渺小的。
太陽是一顆中小型恆星,其燃燒過程的消耗也是驚人的。太陽質量為1.9891x10^30kg,是地球質量的33萬倍。太陽核心在3000億個大氣壓強和1500萬度高溫下,自從誕生開始就一直源源不斷的在進行著氫核聚變,每秒鐘將6億噸的氫轉化為5.958億噸的氦,其中有420萬噸的質量轉化為能量輻射到太空。人類有什麼能力每秒補充太陽6億噸氫呢,而且要送到高溫高壓的核心區?
太陽一生並不是把自身氫氦全部消耗掉,只消耗了核心區約10%的氫,即便如此,也相當3.3萬個地球,這3.3萬個地球人類從哪裡能夠弄到,而且還主要是氫元素?把木星填到太陽裡,也只有318個地球質量。
太陽最終是留下一個白矮星屍骸,只有地球體積左右大小,但質量有太陽的0.5倍左右,物質成電子簡併態存在,密度達到1~10噸/cm^3。而其餘的氣體和物質,將會消散在太空,迴歸宇宙,成為新的再生星雲,等待著下一次聚集形成新的恆星。
那麼人類如果有辦法控制太陽時,能夠挽救太陽嗎?有一些人猜想,人類在5000年後有可能達到宇宙二級文明程度,那個時候,人類就能夠完全控制和利用太陽能量。但即便真的達到宇宙二級文明水平,也只是做一個包圍太陽的戴森球,最大限度汲取太陽能量,以滿足人類飛出太陽系進行星際移民的能量。如果人類還要往裡面去新增燃料,豈不是得不償失。
況且建造一個戴森球需要把太陽系全部行星拆解,也只夠做一個20幾釐米厚的殼體,因為這個殼體半徑約1個天文單位(1.5億千米半徑)以上。那麼太陽系所有的行星都用於建造戴森球了,又何來其他燃料填充太陽呢?
如果人類達到了超二級文明水平,可以移動一顆恆星的能量,又何必畫蛇添足多此一舉得不償失的去拯救太陽呢?所以我前面說這個題本身具有邏輯矛盾。
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3 # 四重奏6028217
這個想法很好。把太陽當做家裡的油燈,不斷的給它提供燃油就可以永遠亮下去了。可你知道這盞燈有多大嗎?先看一下太陽系的星球比例圖:
如果把太陽比作乒乓球,那麼地球還比不上一粒塵埃!既使把整個地球都作為能量填到太陽裡可以說和沒填差不多。因為在太陽系裡,太陽的質量要佔99%以上,這就是說假設整個太陽系裡的所有星球和其它物質加在一起有100斤重,那麼僅太陽自己的重量就超過99斤。和太陽相比不要說地球,就是太陽系裡的巨無霸土星都不值一提。
看來太陽的事我們是沒有能力去管了,不僅現在,以後也永遠如此。對於太陽我們只能任其自生自滅,一點忙也幫不上。
所以對於地球人來說還是要做好自己的事,保護好地球環境,爭取讓人類在地球上多生存一段時間。因為地球會先於太陽毀滅,而人類也不可能在地球上熬到地球毀滅的那一天。以上是我的回答。
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4 # 踏浪而來UFO
原創思想,我覺得人類是不能為太陽而提供燃料了,這不是我們人類的任務了,這是自然性設定出來的了。雖然據科學家說太陽是隻剩下幾十億年的壽命,地球到時也會跟隨而滅亡的,但到時人類是會解決好這些自然性問題的,或者是會有著某種奇蹟性而出現的了,而可以瞬間的將人類穿越到其它的太陽系的星球而居住了。但如果真的有著這樣的奇蹟性出現的,而可能我們人類亦是不會知道的了,是會被某種的神秘性而遮蔽著我們的確認性了,而不知自己是怎樣的誕生在另一個的星球上面了,而就無法可知人類曾經的過去是在地球上誕生過的或是在其他的星球誕生過的了。如果是這樣的,人類的誕生是自然性環境性的變化性而相應性出來的了,而相應性誕生出來的人類,就是有著穿越性的這種糾纏性資訊性的事情了,因為有關人類的誕生,到現在還是一個謎的了,而就作出這樣的瞎猜了。但不知是不是這樣的認為,而下面就交給磚家們繼續的討論吧!
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5 # 優美生態環境保衛者
人類能不能為太陽提供燃料,讓太陽永遠不衰落?
地球上的萬事萬物之所以能夠穩定存在,其中一個最重要的原因就是太陽為地球輸入了源源不斷的能量,使得地球上擁有了奔騰不息的河流,具有了能夠傳輸物質和能量的風雨雷電,也推動形成了形形色色的生物世界。
太陽之所以能夠向外界釋放光和熱,來源於其內部每時每刻都在發生著的核聚變反應,據科學家測算,太陽的形成歷史已經有近50億年了,以現在太陽的質量,還可以再支撐40-50億年,屆時太陽內部的氫元素將消耗殆盡,而內部溫度不足以支撐碳和氧再繼續發生核聚變,太陽的生命也將走向尾聲,體積逐漸膨脹,將相繼吞噬周圍的行星,地球也將難以逃脫。有些網友不禁腦洞大開,在40億年之後,人類的科技發展和文明程度肯定已經達到了非常高的地步,能不能透過向太陽輸入燃料,來延長太陽的核反應週期呢?
我們先來看一下太陽內部核聚變的主要過程。大約在50億年前,在現在太陽系所在區域,充斥著由上一任大質量恆星超新星爆發之後所釋放的眾多星際物質所組成的星雲團,在此力擾動作用下,這些星雲物質開始逐漸聚集,一部分引力勢能逐漸轉化為內能,同時在星際物質不斷摩擦和碰撞之下產生巨大的熱量,在這種持續的坍縮作用影響下,中心區域的質量越來越大、溫度越來越高、壓力越來越強,當溫度達到1000萬攝氏度時,氫原子中的質子的量子隧穿效應發生機率明顯增強,從而部分質子突破了原子之間庫侖力的排斥作用,開始進入其它氫原子核之中,於是激發了內部的核聚變反應,真正的太陽開始形成了,進入到了不斷向外界散發光和熱的主序期階段。
太陽內部的核聚變,目前是以氫聚變為氦為主的階段,即4個氫原子透過質子-質子鏈式反應形成1個氦原子核,同時釋放出相應的伽馬光子、中微子以及部分能量。在核聚變的作用下,太陽內部產生了強大的方向朝外的輻射壓,這個壓力與太陽外層物質方向朝內的重力壓保持著一種穩定的動態平衡關係。如果內部核聚變程度變強,那麼輻射壓將增大,推動太陽體積發生一定程度的膨脹,核心溫度相應發生下降,從而拉低內部核聚變水平。如果內部核聚變程度變弱,則輻射壓減小,重力佔據優勢,則太陽外層物質發生一定程度的壓縮,推動內部溫度提升,從而拉高內部核聚變水平。在輻射壓和重力持續地抗衡之下,太陽內部的核聚變水平和體積始終保持著相對穩定的狀態。
如果太陽內部的氫元素因核聚變變得越來越少時,相應地其核心處所積累的氦就會越來越多,預計在40億年之後,氫元素差不多消耗殆盡,除了太陽外層殘餘的氫外殼繼續發生氫的核聚變以外,核心所富集的氦則在不斷增大的溫度條件下,逐漸激發出向碳進行聚變的程序,由於氦的核聚變要比氫劇烈得多,因此在相當短的時間內,就會將太陽內部所積累的近一半的氦聚變為碳,同時釋放出非常強烈的能量,“氦閃”就這樣形成了。
據測算,在幾分鐘的時間內,氦閃所釋放的能量,相當於目前太陽幾百萬年所釋放的能量總和。在內部氦核聚變所釋放的巨大能量推動下,太陽的體積迅速膨脹,逐漸演化為紅巨星,屆時其表面將可能達到金星軌道,甚至吞噬地球。在太陽成為紅巨星的過程中,由於地球和太陽的距離逐漸拉近,地球上的溫度逐漸提高,所有液態水將慢慢地被蒸發,上面生存的各種生物也將相繼滅絕,最終淪為被“烤焦”的狀態。
如果那個時候我們人類文明還存在,在沒有找到其它合適的宜居行星的情況下,能否有能力應對呢?我想希望非常渺茫,太陽之所以能夠源源不斷地進行核聚變,來源於其在形成的過程中所吸聚的眾多星際物質,這些物質的總量達到了太陽系所有質量的99.86%,而其中氫元素的佔比達到了總量的70%以上。透過測算,太陽每秒鐘消耗的氫元素質量,達到了驚人的6億噸,在轉化為氦釋放能量的過程中,每秒虧損的質量大約為400多萬噸,但是無論是消耗的氫還是虧損的質量,與太陽的總質量2*10^27噸相比,幾乎可以忽略不計,然而,這個數值對於除太陽以外的其它行星來說,簡直是天文數字。我們要想使太陽延緩進入紅巨星階段,必須要每秒向其內部輸入6億噸的氫,首先我們去哪找這麼多的氫,縱使將木星全部填入太陽之內也是杯水車薪,再說了需要用什麼樣的科技手段才能將這些氫輸入到太陽的核心區域呢,這都是很難想象的。
再退一萬步講,假如那時候人類文明已經達到非常發達的程度,並且已經找到了宜居的地外行星,在有能力進入星際移民的情況下,不可能再大費周章地再來阻止太陽進入紅巨星階段,高度發達的星系文明是以最大限度地利用恆星能量為標誌的,既然我們有可以傳輸這麼巨量的資源和能量,為何還要“繞道”來改變太陽的演化軌跡呢,真是得不償失。而且從理論上講,能夠延長恆星壽命的手段,應該是在其變為紅巨星之前,將其內部的資源抽走一部分,使其質量變小,核聚變程度降低,而不是往裡面再注入資源,當然抽走太陽的組成物質、特別是太陽核心的物質難度也極其大,非現代的人類所能想象的。
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6 # 瀟瀟如意娘
首先我們要遵守能量守恆原則。
怎麼把大象放到冰箱?答案是開啟冰箱,把大象放進去,關上冰箱,三步。
對於給太陽注入能量這個問題,我們簡化一下,就是找到新的太陽以外的能量,人類找到牽引能量的技術,然後把能量牽引到太陽,也是三步。
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7 # 漫步科學
“人類能不能為太陽提供燃料,讓太陽永遠不衰落?”
現代科學認為,質量越大的恆星,其壽命越短,因此理論上來說,為太陽提供燃料反而有可能縮短太陽的壽命。
為什麼恆星的質量越大,壽命越短?我們知道恆星是一種利用自身重力來實現自身物質發生核融合反應從而釋放能量的天體,而恆星自身的重力大小其實也就體現了質量的大小,因此不同質量的恆星會有不同的壽命以及不同的演化結果。
現代科學認為,超大質量恆星的壽命可能僅有數百萬年或者千萬年左右,之後這類超大質量恆星便會演化為中子星甚至黑洞;和我們太陽有著相似質量的恆星,其壽命約在百億年左右,之後會演化為白矮星;而一些小質量恆星的壽命則會永遠非常久的壽命,甚至高達數兆億年。造成這種現象的原因是更小質量的恆星其內部的核融合速率也越低,因此其壽命也就越長。對於大質量恆星來說,雖然更多的質量代表了更多的燃料,但是更極端的重力也帶來了更猛烈的物質消耗速率,對於我們的太陽來說,當消耗完自身質量的十分之一後就會進入下一個演化階段,除此之外,大質量恆星難以透過物質的對流運輸效應來補充核心區的燃料消耗,從而使其更快的進入重元素聚變。
我們的太陽能“燒”多久?科學觀測發現,太陽的質量約為2*10^30kg,主要由氫與氦構成,在太陽的核心區每秒約有四百萬噸的物質透過核融合反應轉化為能量,整個核融合反應可簡化質子-質子鏈反應,如下圖。
透過質子-質子鏈反應,以及目前測得的質子質量(1.6726*10^-27kg)、氦四質量(6.6458*10^-27kg)、電子質量(0.9*10^-30kg)和光速,我們可以簡單推測太陽在主序星階段的壽命。我們知道地球與太陽的距離大約為1.5*10^11m,太Sunny垂直射向地球一平方米麵積產生的輻射能量約為1.35*10^3焦耳。目前恆星模型認為,太陽消耗完自身十分之一質量之後將會結束主序星階段,結合質子-質子鏈反應我們可以推算出太陽在主序星的核聚變次數,其計算過程為太陽總質量與四倍質子質量的比值,再乘以百分之十,而在這期間太陽輻射出的能量等於核聚變次數乘以單次核聚變所釋放的能量,由此我們可以推算出太陽在主序星階段釋放的能量總和;透過地球測得的太陽輻射能量,我們可以推算出太陽的輻射效率;結合太陽在主序星階段的能量總和和太陽的輻射效率,我們就可以推算出需要多久的時間才可以將主序星階段太陽的能量釋放完,也代表了太陽主序星階段的壽命,計算結果約為一百億年,而目前太陽的主序星階段大約還剩下約50億年的壽命,接收主序星受太陽將進入紅巨星階段,此時雖然太陽不會衰落,但是依靠太陽生存的地球生命將在酷熱的環境中走向終結。
我們可以為太陽提供燃料來增加它的壽命嗎?由上文可知,直接為太陽新增燃料可能會導致太陽質量的增加以至於縮短其壽命,那麼該如何避免這個問題呢?我們知道太陽的核融合反應發生在它的核心區,在該區域內氫粒子融合為氦粒子,隨著太陽核心的不斷氦化,太陽也將進入下一個演化週期,因此要想增加太陽的壽命,我們需要考慮的是替換太陽不斷氦化的核心,簡而言之就是為其核心區注入氫粒子,並將過剩的氦粒子抽走,從而維持太陽的核聚變反應保持平衡。顯而易見,以目前人類的科技水平來看,這是根本不可能做到的,太陽的核心區有一千五百萬攝氏度的高溫,以及三千億倍的大氣壓,沒有任何物質能承受住如此嚴酷的條件,所以我們沒有合適的“手術刀”來治療太陽的心臟,那麼為其增加壽命也就無從談起了。
同樣,目前的科學水平以及工程技術也無法直接為太陽補充物質,而且在面對佔太陽系質量99.86%的太陽時,我們周圍似乎也沒有多少物質來供應太陽的燃燒。在科幻小說《三體》中,人類為了抵禦三體文明的入侵開啟了面壁計劃,面壁者雷迪亞茲曾提出過“水星墜落工程”,在該工程的構想中,人類將向水星的地層內埋入上百萬顆氫彈,透過引爆氫彈炸飛水星地層,來獲得反作用力推動水星撞擊太陽,這或許看做是為太陽增加“燃料”的方法,但這個辦法可能難以在“燃料”更充足的木星上實現,因為木星本身是一個氣態行星而且擁有更大的質量。
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《太陽恆星核心己經全面開始了返老還童程式執行》
2020.3.21
從2020年3月21日起,太陽恆星核心己經全面開始了返老還童程式執行的比例已經達到100%!
則太陽恆星實際壽命從2020年3月21日起被十分成功地再延長180億年了.
即原先太陽僅剩下約50億年的壽命而今被成功變成了還擁有180億年的壽命而已.
那麼天天跟著太陽暢遊宇宙星辰大海的地球也是同樣地被從2020年3月21日起開啟了設定十分成功的返老還童的卓越超凡程式運行了,因此就將地球實際壽命直接再設定了180億年=地球定會與太陽同壽再存活進化180億年的意思,別無他意了.
這也十分方便地摧毀了有些人自作聰明的"流浪地球"的痴心妄想罷了.