如果將地球從中劈成兩半後扔掉一半,剩下的一半大概需要多久才能坍塌成為球體?

為什麼太陽月亮地球等都是球體呢?為什麼不是不規則體或正方體呢?
之前看到這個問題,有知友回答達到足夠質量的天體最終都會成為球形,那假設一把巨大的刀將地球切開後扔掉一半(扔遠遠的,至少不能影響剩下一半),就像切橘子一樣,剩下這一半在需要多久才能在萬有引力(或其他什麼力?)的作用下重新坍塌成一個球體?(不考慮太陽系其他天體的影響,不考慮質量減小後被其他行星或太陽改變軌道)假設此球體為真空中的一個孤獨球體(體積、質量等數據參考地球)
需要多少年?有沒有這樣的一種計算公式?
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自問本人這個問題沒有任何槽點可以戳中某人的G點吧,且在問題中也寫了「假設此球體為真空中的一個孤獨球體」,無關乎「扔掉的那一半地球、上的人怎麼辦」這一類的問題,僅希望專業人士解答本人內心的這個疑問。
知乎不是一個開放的平台么,提這樣的一個問題也要遭吐槽,暈


@觀茬家 的答案里用水滴作類比, 這和萬有引力是不同的概念。 水滴可以瞬間變為球形是因為相對於水滴的尺度,表面張力可以佔主導作用,即使認為地球的主要成分是液態,以它的粘稠度和龐大的體積,很難在短時間內發生坍縮。

相反,首先發生的可能是裂解和膨脹。地球上的萬物已經「習慣」了現在的引力強度,地球內部物質對外部物質的電磁力(可以看做是支持力)與引力相平衡,譬如珠穆朗瑪峰底部岩石發生的形變,剛好能抗衡支撐整個山峰的重力。如果地球在一瞬間被分成兩半,引力驟減,而地質結構的形變一時還停留在原來的狀態,那麼向外的電磁力會把半球上脆弱的部分撐開,所以珠穆朗瑪峰很有可能會長高一點而不是坍塌。

之後的過程就會很複雜,涉及相變,流體力學。因為樓主提出的情形是突變,很難建立起方程。我嘗試用量綱分析估算出一個數量級出來,未遂。但相信這個半球最後會演化成球形。


很快,重力勢能會使半個地球變成一個液態星球,之後就是一個複雜的流體力學的問題了


立刻,幾乎是一瞬間就會完成坍塌過程。可以想像在太空中將一個懸浮狀態的水滴切開,那麼兩部分還是會立刻成為球狀。

地球不是鐵板一塊。地殼和上地幔所形成的岩石圈,與其看做是一塊岩石,不如看做是海面上的浮冰,漂在下地幔和地核外核的液態岩漿上。所以,在切開一個用鬆脆表皮包裹著粘稠液體的星球並將其中一半拋入事先準備好的蟲洞後,除了謹防釋放出來的巨大能量燙手外,你將在火星四射煙霧籠罩中隱約看到一個新的球狀形體的誕生。


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沒有想到這樣一個問題竟然獲得這麼多人的關注(200多人了耶)。各位知友剛剛結束晚餐在等電視劇開演的時候刷知乎么?你們好無聊啊。


物理問題的解決、理論的誕生,通常伴隨著拋出假設、實驗證明的過程。很遺憾,這個問題只能停留在提出假設的階段了。宇宙中你找不到一把如此蛋疼的刀,你也請不起這麼大手的大夫來做這個切蛋手術。既然提問者是站在上帝視角發問,回答者們如果還留在人間,你們就輸了。


@雲采月 有誤解。

圖片來自維基百科

地球平均半徑6370公里,其中大陸地殼平均厚度33公里,海洋地殼厚度平均10公里。固態岩圈薄蛋殼的總重量只佔地球總質量的0.2%,著實微不足道。所以,姑且先認為地球為液態的吧。

同樣,在此體積比例之上的珠峰連一粉刺的榮譽都得不到。構成珠峰山體的岩石結構強度不能支撐其超過萬米自身重壓,所以他繼續長高會慢慢用自己的體重使山體的基座壓碎變形沉陷。這是引力戰勝電磁相互作用力的過程。

失去一半質量後的地球仍有2.9861E+24千克,半徑約為5056公里,在此尺度之下,塑造星球形狀的仍然是引力。


想像一下地球被毫無影響的切走南半球後(假設挪走另一半的引力等等毫不影響剩下的地球,就當憑空變走的好了),除一小撥跑向地核挖黃金的人類外,我們看到的情形該是地球內部的湯湯水水迅速向之前的地核傾瀉坍縮。因為地核密度大於地幔和外核而向北極方向緩慢下沉(或者說成赤道地區的物質受引力吸引,向下裹挾),北半球的地殼被釜底抽薪失去地幔浮力支撐而斷裂傾覆。此情形持續數年後地球便基本恢復類球形土豆星體了。但因為地核下沉緩慢,可能要數百上千年才能走完這5000公里,所以相當長時間內地球的地質活動都會很活躍。同時地球偏心嚴重,質心不在土豆中心。地球引力變小,加上板塊劇烈運動使得詩中:「萬刃高山」成為可能。


諸神之戰


恩,身為一個十個小時之後要考模電還感覺要掛的苦逼,看累了說兩句
以下回答來源於高中及大學階段一年半學到的普通物理知識和從小到大接觸到的科普級別的科學知識,如果有所錯誤的話請指正

我認可能會發生一定的變化,但不會是球體
為什麼好多天體最終變成了球體,而非立方體,四面體?先看這個
首先地球為什麼會變成一個基本上是一個球體的東西,原先題目裡面說了由於能量最低原理,這是沒有錯的,但是如果帶入地球這個情景,原來的回答忽視了一些東西。
1.引力相比於電磁力非常非常小
牛頓的萬有引力定律說明引力和四個參數有關,正比於(萬有引力常數G,兩個物體的質量),反比於距離平方,其中G的數量級為10^-11,意思就是,不管後面的三個參數算出來多大,乘以這個係數也基本不剩什麼了,說明大多數情況下引力是一個很小很小的力,我們沒有被身邊哪個胖子給吸引過去原因也是因為胖子的引力太小了,基本可以忽略。
所以,我們說引力往往是用到地球和太陽這種地方,這是因為只有足夠大的質量的天體,才能填掉其本身基數太小這個坑。但是即便如此,地球的引力也只到了能把我們吸附在地球上,沒把我們壓扁或者說爬不起來的程度,珠穆朗瑪峰的存在也有兩千萬年了,我們看到的是高度大概在增加,說明引力其實不是一個很逆天的東西。而物體的結構強度微觀上講是由電磁相互作用決定的,電磁力比引力大很多,我記得分子層面有一億倍。舉個例子,我從二十樓跳下來,地面收到了很大的衝擊,但是肯定不會被撞出一個很大的坑,這就是因為水泥地上的那些分子的電磁相互作用太大了,電磁力能夠抵抗從二十樓跳下來產生的強大衝擊不產生什麼巨大的形態變化。
2.地球能變成圓的更可能是因為一開始是液態的,分子間作用相對不明顯
說到這裡再解釋一下為什麼地球是圓的,因為地球剛誕生的時候溫度很高,是液態的,在萬有引力之下慢慢變成圓的之後冷卻變成固態,最終變成了現在的球體的樣子。那麼如果我們現在把地球劈開,地球大概是沒有辦法重新回到全部變成液態的環節的,在固態條件下,那麼半個地球的引力要把一個半球變成球,中間涉及的整個外形的重組,就要涉及把一個半球體變成球體的巨大物質結構改變,期間所要對抗的電磁力是引力遠遠不能滿足的。所以大概是沒有辦法變成一個球體的。當然也無法否認可能會在局部有所體現變成球體的趨勢。不過我覺得是不可能變成像現在地球這樣很完美的球的,自轉那個影響你們看的出來嗎?

至於我的說法是不是說能量最低原理是錯的,那當然不是,不過考慮這個問題正如化學反應一樣,你不能只考慮始末態的焓,還要考慮反應需要的活化能。球體能量確實更低,但是你要把它給變成球體,中間先要加能量給分開物質要消耗那部分電磁力的勢能,然後再在重組的時候減掉,最終當然是更低,但是這個中間能量引力無法提供的話,是沒有辦法產生什麼影響的。

至於是不是足夠大的質量都會變成圓的,是吧,如果密度已經到了一個非常極端的程度,比如說脈衝星那個級別,地球這個水平……我覺得夠嗆


質量突然間減小一半,自轉瞬時間不變的情況下,先不說公轉軌道的題外話。
距離已經偏移了的新重心點遠處的物質們(非流體),應該是要離家出走了≥﹏≤
不過運氣好的(有個好親戚)能直接在月球上(分房)定居,差一點的怎麼著也能成為衛星(進入國企),再不濟也能混入太陽系大社會自立門戶(小行星),那真沒人要的些小傢伙們,還真有可能到處要飯去了(&>﹏&<)

坍縮?會的吧,甩不出去的大有人在啊,既然是對半切一個規則體,貌似能計算的吧^ω^


應該很快的,因為地球其實就像個雞蛋,只有薄薄的一層地殼是固態的,裡面蛋清和蛋黃都是液態的。


雖然我不了解如何解答這個問題,雖然會被摺疊,但是我希望能告訴題主有用的信息~把這個問題搬運到科學松鼠會,那裡的極客宅男和物理怪咖很喜歡做這種模擬~


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