@ 2012.09.18 , 23:54

走进科学:看未来的“邪恶博士”如何盘算着毁灭太阳系

据科幻小说描绘,炸掉行星的超级武器全都是疯狂的。然而比能够摧毁行星更令人恐惧的是毁灭恒星的能力。《星球大战》绝地学院三部曲中的“灭日者”就是这样一艘神级飞船。总的来说,太阳歼灭者比普通的世界终结者要稀有的多。消灭一个恒星难度确实很大,至少以现在的物理和科技基础办不到。

然而,这种卑劣的行径在理论上是可行的,并且人类甚至并不需要很长很长的时间来掌握这门技术。“在我看来有一种方案似乎不太具备合理性,但此方案确实最接近成功的。”实验等离子体物理学家,普林斯顿等离子物理实验室的副主任麦克·扎恩斯诺夫(Mike Zarnstorff)说道。往下读吧,看看未来的“邪恶博士”是如何盘算着毁灭太阳系的。

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坚强的恒星
毁灭恒星需要解决两个主要问题:其一,如果恒星拥有适宜居住的行星,那这些恒星往往是巨大的,不论从体积来看,还是从质量来看。拿我们的太阳来说,它的直径有865,000英里,个头是地球的约一百万倍,质量更是到了2* 10^27吨(2后面接27个0)。

其二,恒星极热只需要看看太阳的热度:作为太阳的“大气层”,日冕的温度大概在华氏一百八十万度左右;就是凉快得多的太阳表面,温度也到了华氏一万度左右。

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恒星的组成成分也是个相关因素。它们由一些超级热的气体——或者说是等离子体——构成。重力的拉力和聚变产生的浮力产生了一种平衡,而这些气体便在这平衡中运动翻滚。实际上,恒星生来就专注于这种状态,我们的太阳在这种状态下已保持了上百亿年。“恒星着实巨大,它们抵抗改变现状的能力,或者说是惯性,更是难以阻挡。这导致它们倾向于保持原样。”扎恩斯诺夫说道。

以恒星的大小、温度与组分,传统的武器诸如用金属包裹着的热核炸弹对恒星几乎不起作用。

聚变到死
恒星自身的核能聚变会不会有“毒”? 扎恩斯诺夫并不这样认为。在恒星内发生的核聚变将氢原子聚变成氘和氚(氢的两种同位素),接下来是氦、锂,然后依次形成周期表上的元素。只有质量最重、温度最高、内核最密的恒星会聚变到金属元素。(这些相对短命的恒星很难提供给它们的行星以适宜居住的环境。)可是金属元素聚变所需的能量比它们聚变后产生的能量要多。铁、镍会在恒星内逐渐堆积,一步一步地将恒星赖以抗拒坍塌的能量抢夺过来,然后恒星会最终爆炸成II型超新星

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要毁掉一颗像我们太阳一样的恒星,关闭或改变其反应速率(从而改变其体积与温度)是可行的,但是要找到使恒星反应失衡的材料难上加难。“就算你把太阳系所有的行星丢进太阳,它也不会遭受太大影响。”扎恩斯诺夫说。八大行星与其他一些诸如小行星带般的碎片合在一起,也不及太阳千分之一重。

天启之风
另一种毁灭恒星的方法是——蒸发它!恒星一直对太空散发热量、光以及一些粒子,这些粒子就是所谓的太阳风。虽然由于太阳风而引起的质量损失对太阳来说可以忽略不计,但如果我们能将太阳风的规模升级,恒星就有可能消解。扎恩斯诺夫提醒道,各个恒星都有各自不同速率的太阳风。我们需要深入研究更快的粒子流所产生的力学现象,只有这样我们才有可能知道恒星是如何从稳定状态变成动荡状态的。

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或许太阳黑子所引发的太阳粒子喷发和所谓的日冕物质抛射可以将恒星蒸发。“你可以想象改变太阳表面的爆炸,从而产生太阳黑子”。。可是就算我们拥有某种庞大的磁场生成器来产生这种效果,要蒸发一颗恒星可能仍需要数百万年的时间。看起来这并不是有效的末日武器。

“黑”死它!
除了在恒星的质量与体积上下功夫,或许一种臭名远扬的科幻超级武器可以杀死恒星。这是一种难以置信的方式,它能在可观的时间内毁灭恒星:用黑洞来制造一个向内破裂的炸弹。扎恩斯诺夫告诉笔者,太阳上的黑洞将“指数性的吞食并成长”,从而令一个“自我推进”的恒星灰飞烟灭。“黑洞会吸入太阳所有的质量”,不过也不是所有的黑洞都可以,除非黑洞在太阳内部自然生成。而且关键在于黑洞会因为霍金辐射而消失。

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假定一个黑洞极其微小,质量仅有一辆汽车那么重,那它或许仅仅能存活十亿分之一秒;这点存活时间不足以使它吸入整个太阳。扎恩斯诺夫认为大概要月球那么重的黑洞——尽管“尺寸”上仍不足一毫米——可以毁灭太阳。就算如此,制造这种恶魔般的有效黑洞仍然远远超出我们现有能力。或许瑞士的大型对撞机可以制造超小黑洞,不过这些黑洞会在那几十亿个几十亿分之一 秒内消失不见。本文译自 livescience,由译者 老人爱怡 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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