如果地球上的所有电子都凭空消失,会发生什么?

瞻云 2023-05-25 15:36:43
提问: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?

1、空间內所有物质全部消失且消失后不会复原。

2、瞬间消失。

3、其他地方不改变。

答案是: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。

电子虽然没有体积,但其有作用力直径,取走作用力直径存在的空间,自然也就把相应的电子取走了。

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α 粒子的基础上形成的,而 α 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,单个电子作用范围最大体积为:5.24×10^-67 m^3

于是我们得到,取走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。

某乎经常有人提问,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。

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瞻云

简介:科普作家,生物学、物理学领域创作者