太阳核聚变, 末日

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最终,一切事物必然会到达终点:你和我,全人类,以及地球本身。但是终点将是什么样呢?科学家对此类事情进行了推测,而这里给出一种可能性,它是我所能找到的最新的设想。

假定我们确实没有核战争,假定我们解决了我们面临的所有问题。 假定我们了解怎样改善人类的身体和头脑,使我们自己变得更强壮、 更健康、更聪明。这样我们就能永久延续下去吗?我们和我们的子孙 后代能继续发展和改善我们热爱的行星,并期待着一个永恒的伊甸园 吗?

不,我们不能。我们的问题出在太阳上。不像地球,太阳并不具 有宁静的结构。重力曾经尽可能地压缩地球,因而如果听其自然的话, 它会无限期地保持原样。然而,太阳是巨大的,因而它的自身重力能 够使它坍缩成一个黑矮星。现在它并没有坍缩,这只是因为在它的中 心不断地产生热量。这些热量阻止了由它自身重力所引起的坍缩。

这些热量之所以能产生,是因为每秒钟有亿万吨的太阳的氢原子 (它构成太阳质量的四分之三)聚变成更复杂的氦原子。这种聚变反 应产生热量,同时赋予太阳一个正在乎稳增长的大氦核。太阳含有非 常多的氢,即使经过近50亿年聚变以后,仍有很多的氢剩下。

可是,一切事物最后必定会终止。再过50亿或60亿年后,太阳里 将会缺少氢,而它的氦核将变得越来越大,又越来越热,以至于达到 氦原子将开始聚变成更复杂的原子的程度。这将产生一股突如其来的 额外热流,于是太阳将开始膨胀。它将逐渐变得很大而其最外层将变 冷。太阳的表面将从白热下降到纯粹赤热,于是它将变成一颗“红巨 星”。

虽然太阳的外层将变冷,而它的球体将逐渐变得如此之大,致使 当太阳膨胀时,到达地球的总热量仍将平稳地增加。在太阳达到其极 大以前很久,地球就将被烤焦和摧毁,从而根本没有生命遗留在地球 上。

当太阳达到极大时,将有多大呢?

据我所知,最新的计算估计它的直径会达到2亿英里多一些。这就 是说太阳将填满地球的整个轨道,还稍微超出一点。地球将最终在太 阳表面以下约700万英里处环绕太阳的中心公转。

当然,这并不像听起来那样糟糕。一颗红巨星的最外层稀薄得几 近真空。但即使这些最外层的温度仍高达822℃,所存在的少量物质不 会产生足以熔化地球的总热量。我们也许可把地球描述成一个由难以 熔化的岩石和金属组成的球体,它在太阳最外层的一缕气体中间绕转 着。即使在那时地球将没有生命,但可聊以自慰的是这个曾是我们家 园的世界也许仍然继续存在。无论如何,假如地球仍留在它现在的轨 道上和太阳的最外层气体里,它只能继续这样做——可是它不会这样。

将围绕地球的缕缕气体虽然稀薄,但仍足以非常微小地减慢地球 的运动,因而使得它渐渐地向太阳的中心盘旋落下。这带来的麻烦在 于当地球向太阳中心降落的过程中,它会碰到较稠密的气体。它的运 动更加变慢,它向太阳中心降落得则越来越快。在它向太阳中心降落 的过程中,它周围物质的温度升高,这样有更多的太阳物质把热量传 递给地球。在几个世纪里,地球就会逐渐变热,足以使它熔化、蒸发 ——化为乌有。

太阳能继续产生热量100多亿年,但是一旦它成为一颗巨星,它的 末日也就不远了。它所有的燃料在几百万年以后将减少到这样的程度: 所产生的热量太少,从而阻止不了太阳的坍缩。因此重力最后将能为 所欲为,而太阳将收缩成一个小于地球体积的天体。它的表面层将再 次升温,这样它将成为一颗“白矮星”。外行星将仍环绕这个小残骸 旋转,但是水星、金星、月球和地球将永远消失。

然而须记住,这在几十亿年里不会发生,所以对人类及其后裔来 说有充裕的时间作准备,假定他们能逃避其他类型的灾难的话。无疑, 到那时,人类将会实现星际航行。我们将发觉在太空里建造巨大的城 市是件容易的事,它们将携带我们踏上漫长的旅途,到达环绕其他年 轻的恒星旋转的行星上。我们将不无遗憾地回头瞧着地球和太阳,不 过,如果我们脆弱的人类竟比地球本身和使它温暖的太阳存在得长久 的话,我们会感到骄傲。

新疆域 FRONTIERS

[美]艾萨克·阿西莫夫 著 上海科技教育出版社 1999.12

扫描,校对:异调

空间科学新疆域(FRONTIERS OF SPACE),何妙福 译

末日

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作者 tuenhai:这个星球上对大道理解最为深刻的人,著有《道解相对论》《圣医治国——黄帝内经客观点评》《理性即慧根》《父母怎么教育孩子》。咨询微信或QQ (备注 tuenhai.com)

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