@ 2016.01.26 , 16:21

WHAT IF: 会心一日

如果把太阳所有的可见光变成一束直径1厘米的强光射向地球,会发生什么事情?
—— Max Schäfer

好的,Max Schäfer,下图就是您要的效果吧:

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如果你正好挡在这道光路上,秒灰之。这个「灰」字我可是用得及其考究的,因为在这种死法里,我们没法在生物学上讨论,我们只能在物理学上理解你的死因。

这「会心一日」的强光,击中地球大气层的时候,它会把一兜子空气加热到上百万度(不用纠结这温度是姓华、姓摄还是姓赵,已经没有意义),飞秒间,空气被激发成离子状态,释放出的X光全屏暴击,并继续加热周围的空气,变成等离子态,同时释放大量的红外线。有点像天外砸下了一颗大氢弹,只是这个当量已经不可计数。

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这股能量会抹去所有遇到的物质,不断把大气层变成等离子态,并一路杀向地表。

不过,你也没法躲在地球另一半,觉得自己可以免于一死——那么,你是怎么死的呢?

地球本身的尺寸是足够保护背光的另外的半球的人类的——起码能撑上一会儿,那巨大的破坏力要过一会儿才会波及到另外一半地球,这才是会弄死你的主要形式。

最终,地球也没法保护你,你会死在黄昏落下时。

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因为太阳在地球另一边,所以晚上是天色漆黑一片,但较真的来说,夜空也不是纯「黑」的。日落后,日升前都有些朝霞余辉,虽然太阳被挡住了,但大气层还是会传递一些光线到背光的天空。

那道「会心一日」的神光,带来大量的X射线和热辐射,所有能量都会在大气层传递,所以我们得了解一下光是怎么和空气交互的。

一般光线在大气层以瑞利散射的方式传播,当解释天空为什么是蓝色的时候,人们会经常用到「瑞利散射」这个术语。虽然这个解释很正确,也很帅气,但最好的答案还是「因为它本来就是蓝的嘛」,那件有颜色的东西不都是带着一堆物理原有么……凭什么问到天空为什么是蓝的时候,我们就开始摆谱呢。【当你问我们为什么那些「自由州」是绿色表示的?那我只能说因为那些州警察(copper)太多,而Copper(铜)是会锈掉的,铜锈不就是绿的嘛。我们不会说这些「绿州」是因为他们的表面材质吸收了固定频率的光线所以变绿的,对吧!

当空气被加热的时候,电子随即开始从原子身边逃逸,变成等离子体,这束光线发出的能量通过这些等离子体辐射出去,所以我们要了解透明的等离子体是怎样一种不同的「光线」。这里,我想引用一段文字,来自一篇1964年的论文《Opacity Calculations: Past and Future》,作者 Harris L. Mayer, 这是我在所有物理论文里读到过的最好的开场白:

关于这个问题的讨论,在几百万年前就已经迈出了第一步。就在星辰形成的时候,不透明体(opacities)成为物理学,和决定我们所生存的这个世界的基本结构的主要课题。随着近来核武器的发展,其产生的温度已经达到恒星内部的水平,这已经成为决定我们生死的重要课题。
和空气比起来,等离子体的透明度和X射线差不多。当X射线穿过等离子体,并加热它的过程叫做「康普顿散射」和「电子对生成」,但一旦穿透等离子体,接触到外围的空气,这种效应就消失了。但在等离子泡膜的边缘的炽热空气马上会变成新的等离子,同时释放出大量的红外线,其热量会沿着地表传播,见什么就毁灭什么。

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这滚烫的热泡和光会把地球包裹起来,炙烤着天空和大地,携着等离子沿着地平线满山过海,第一冲击点的大气层将被直接抛向太空,发出的光亮会照亮地球。

这种辐射的传播速度,取决于大气层被蒸发的速度,但如果月亮这时候正好是上、下弦月,那就无所谓了……因为当这道神光刚出发去临幸地球的时候,月亮会暂时熄灭,然后随着神光一插入地球,月亮又被来自地球的泪光照亮个四分之一……

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随着神光深深插入大气层,月球也被照得越亮,根据月球与地球的相对位置,以及你在地球上的位置情况,这艳羡的月光也足以杀死夜下的人类。

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随着暮光漫过整个地球,却就要迎来新的日出

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有一件事,不知道题主的这个装置有没有自动瞄准装置,如果没有,那么随着地球的公转,我们就能脱离这道神光,大概三分钟就下钟的样子。但就这三分钟里,它也足以把地球大气层扒光了,干成一片焦土。

干掉地球以后,这道神光依然会一路狂奔,如果撞上了哪个倒霉星系,它依然是毫不留情地一顿扒了猛干。

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虽然难逃一死,但想想倒霉的不止我们一个,也就好受了些。

本文译自 xkcd,由译者 Junius 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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