@ 2016.07.23 , 21:30
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WHAT IF:太阳虫

多少萤火虫才能产生相当于太阳的亮度呢?
——Luke Doty

其实并不需要太多!我(原文作者,下同)是说,所需的萤火虫数量无疑是个末尾有着超多零的巨大数值,但是对于这么大个话题而言,末尾的零大概没你想象的那么多。

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我们的第一个问题是:萤火虫的光是如何产生的?

萤火虫给人的感觉就好像,它们的身体里充盈着可以在黑夜中发光的粘液;事实上,它们发出的光来自表皮上的一层薄膜。许多昆虫的都有发光部位,其中大部分的亮度都被仔细地研究计算过。1928年一篇关于甲壳虫的论文中,发现“前灯虫”(译者注:叩头虫的一种)身上的发光部位,面积稍大于1mm²,但是发出的光约有0.0006流明。萤火虫的发光器官大小与这些前灯虫相当,并且它们的发光器官单位面积最大亮度也与之相似,因此这个数值适合用来估算萤火虫的亮度。

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#“前灯虫”

萤火虫的屁股并非一直亮着。它们会因为种类和环境情况的区别,不停闪烁。这些闪光传递着信息,其中一些信息,你可以根据这张有趣的图表进行解读。

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为了达到最大亮度,姑且假设我们用的萤火虫种类,跟前灯虫一样灯光常亮。那么0.0006流明的光要如何与太阳相媲?

太阳的亮度为3.8×10^28流明,通过简单的计算,3×10^31只萤火虫可以产生与太阳亮度相当的光。这个数值出人意料的小,成年萤火虫体重约为20毫克,也就是说3×10^31只萤火虫,重量仅为木星的1/3,亦即太阳质量的1/3000。

也就是说,单位质量的萤火虫比太阳更亮。即使动物发光的效率比太阳的熔融发光要低上数百万倍;但是,太阳无法承受那样的亮度,毕竟它还要长挂天际数十亿年。

但是,等等!这么多的萤火虫会遇到一些问题。除了在一个地方聚集这么多萤火虫,它们彼此间无疑会互相挡光之外。处于内部的萤火虫,将被外层的萤火虫挡住,总的亮度会被限制。

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既然,只有外层的萤火虫发的光管用,我们不妨想象将所有萤火虫安置于一个空心球体表面。令它们的发光部位朝外。或者更简单地将之想象成一整只巨大的萤火虫。那么它会有多大呢?

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我们知道,这只萤火虫需要发出普通萤火虫3×10^31倍的光,所以它的发光器官就需要3×10^31倍大。由于表面积与长度的平方成正比,因此我们的萤火虫,体长大约是普通萤火虫的[-]倍,这会让它庞大如太阳系。

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由于质量与长度的立方成比例,所以咱们这只萤火虫的重量大约是普通萤火虫的[-]倍,这大约是整个银河系质量的一半。

这样一只萤火虫会由于其自身的质量迅速坍缩成一个黑洞。事实上,根据宇宙中星系的分布,黑洞的大小有个上限值,而这只萤火虫将会超越这个极限。也就是说,咱们的萤火虫会成为宇宙中最大的黑洞。它会在吞噬宇宙的过程中散发许多的光,直到最后什么都发散不了为止。

黑洞可以维持很长时间,直到最终因为霍金辐射而蒸发。当我们的宇宙迎来该黑洞时代的末期,黑洞将会一个接一个地蒸发,最小的黑洞蒸发得最快。由于咱们的萤火虫黑洞是宇宙中最大的黑洞,因此,它会在热寂之前留存到最后。

为了以防万一,我们应该把这种可能性添加到鉴定表中撒~

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本文译自 what-if,由译者 大脑袋 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 19+1

  1. 路人A
    @1 year ago
    3207751

    太阳虫杀不杀是一个问题

    [27] XX [1] 回复 [0]
  2. 科比弓虽奸犯
    @1 year ago
    3207753

    科比没儿子,那么问题来了要有多少男人才能给科比一个儿子??

    [3] XX [56] 回复 [0]
  3. 3207763

    @路人A: 我以为,首先应该考虑:太阳虫好不好吃

    [27] XX [1] 回复 [0]
  4. 逗比
    @1 year ago
    3207766

    黑洞蒸发只需要10年,好快

    [7] XX [22] 回复 [0]
  5. 兰瑞
    @1 year ago
    3207772

    久违的what if

    [36] XX [0] 回复 [0]
  6. 3207798

    那么,由萤火虫组成的太阳所发出的太阳光经过放大镜聚焦后还能点燃纸张吗

  7. 逗比
    @1 year ago
    3207799

    @逗比: 被改了,然后被踩了,不开心

    [13] XX [0] 回复 [0]
  8. 3207802

    @逗比: 确实是我之前p图时弄错了,所以改过来了

  9. pinewood
    @1 year ago
    3207853

    赞美太阳

  10. 绅士
    @1 year ago
    3207892

    可以随便揉个1.5倍太阳质量的萤火虫球,他们塌缩成中子星或者黑洞的过程中,放出的闪光会超过太阳亮度,也能满足要求,这样就能省下约2*10^42千克的萤火虫作为回扣

    [28] XX [0] 回复 [0]
  11. lithium148
    @1 year ago
    3207907

    我感觉煎蛋的文章没以前那么Geek了

    [10] XX [1] 回复 [0]
  12. 惩戒
    @1 year ago
    3207921

    Praise the sun!

  13. 3207973

    “单位质量的萤火虫比太阳更亮”,实际上我们人类都比太阳释放出的能量要多,因为太阳内部的核聚变反应实在是慢得发指。

    如果不信,就让我们计算一下吧:太阳最核心的部位核反应最快,每立方米所释放出的能量是276瓦,也就是每秒276焦耳。

    人呢?一个人每天消耗2000大卡的热量,根据能量守恒,这就表示一个人每天释放出2000大卡的能量。2000大卡就是8400千焦,每秒97焦耳,也就是97瓦。这是一个人的功率。

    人的体积有多大呢?这并不好测量,不过很容易估算:人可以浮在水面,只露出一个头,所以人的密度和水差不多。按平均体重60公斤来算,体积大致为0.06立方米。

    如果堆积出一立方米的人,释放出的功率就是1617瓦,是太阳功率的近6倍。这还是按体积算的。如果按质量算则惊人,因为太阳核心的密度高达150g/cm3。按质量算,60公斤的人所释放出的功率是60公斤的太阳核心的880倍。

    [10] XX [1] 回复 [0]
  14. 3207975

    @bobo: 轻而易举

  15. 王九九
    @1 year ago
    3207994

    又是热寂

  16. 寻里
    @1 year ago
    3208006

    想到黑魂的太阳虫。。

  17. 3208236

    可见光说屁

  18. 包子大爷
    @1 year ago
    3208511

    那么,太阳虫是怎么交配的呢?

  19. al4fun
    @1 year ago
    3208557

    史诗级的大脑洞。

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