将整个地球彻底炸成尘埃,需要多少能量?

作者: Florian Freistetter

来源: 环球科学

发布日期: 2024-04-19 22:01:10

本文探讨了将地球彻底炸成尘埃所需的能量,介绍了引力结合能的计算公式及其在天文学中的应用,同时讨论了引力束缚在恒星形成和星系团中的重要性。

将整个地球彻底炸成尘埃,需要多少能量?造成带来“世界末日”的大灾难需要多少能量,取决于你将它与什么事情相比。不过真正令人兴奋的是,这一终极破坏性事件背后的数学知识。如果你可以有很多方式来毁灭地球,至少让人类灭绝会是如此。在人类历史进程中,我们很不幸发现了许多自我毁灭的方法,例如核战争、气候危机或物种灭绝。但这并不会真正影响地球。如果想要真的毁灭地球,你还需要“更加努力”。

即使是地球与一颗大型小行星的碰撞,可能会使地壳融化,变得无法居住,但依旧不会摧毁地球。如果你想让地球彻底化为齑粉,就必须使用这一个公式:E G = 3GM 2 ⁄5R。这个公式描述了引力结合能,可以计算出将一个物体中依赖引力结合在一起的各个部分移动到无限远所需要的能量。你会计算出大约2×10 32 J的结果。

这大致相当于将小行星Eros(平均直径近17千米)整体质量直接转化能量(依据质能方程),而获得的所有能量,也只相当于太阳一年产生能量的1/60。如果你对彻底毁灭一颗行星并不感兴趣,可以换个角度思考一下引力束缚,这可能会更有趣。这是因为它不仅仅等同于将靠引力聚集的物体“分解”所需的能量,也可以用于计算一颗恒星形成时释放出的能量。这种能量也会让形成恒星的气体云持续升温。

在天文学上,计算需要多少能量可以实现引力束缚,有着更广泛的重要性。我们现在已经在宇宙各处观察到了引力束缚的痕迹。即使其产生的源头尚未确定,但我们确定,未来一定会发现源头。无论如何,这都是一个比彻底毁灭地球更有吸引力的话题。

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